У части жителей Папуа-Новой Гвинеи есть денисовские гены, защищающие от малярии
Новое исследование показало, что население равнинных районов Папуа-Новой Гвинеи имеет денисовские гены, которые, возможно, помогли им развить устойчивость к малярии. Полученные результаты являются частью более масштабного исследования, в котором изучались последовательности всего генома горцев и жителей равнин, живущих в юго-западной части Тихого океана. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Папуа-Новая Гвинея имеет разнообразную окружающую среду, каждая из которых представляет собой различные проблемы для живущих там людей. Об этом свидетельствует разница между низинцами и горцами. Первые подвергаются воздействию болезнетворных микроорганизмов, таких как малярия, которые не являются проблемой для вторых, в то время как вторые вынуждены выживать в среде с низким содержанием кислорода, вызванной большой высотой.
Несмотря на то, что каждая популяция явно адаптируется к жизни в таких разных условиях, мало что известно о специфике этой адаптации.
Именно здесь на помощь приходит новое исследование. Данные были собраны в рамках проекта Papua Past, который объединил исследователей из университетов Тарту (Эстония), Тулузы (Франция) и Папуа-Новой Гвинеи.
«Мы исследовали признаки отбора в недавно секвенированных целых геномах 54 жителей гор с горы Вильгельм (провинция Чимбу) и 74 жителей равнин с острова Дару (Западная провинция)», — пояснил в своем заявлении руководитель проекта доктор Франсуа-Ксавье Рико. «Мы предположили, что геномы обеих популяций имеют разную форму, чтобы смягчить пагубное воздействие окружающей среды».
В этом исследовании отобранные генетические варианты были связаны с фенотипами, связанными с кровью.
Команда обнаружила, что один из кандидатов для отбора в низинах был человеком, не принадлежащим к денисовцам, вымершей архаичной популяции гомининов, которая жила в Азии до того, как современные люди поселились в Папуа-Новой Гвинее (около 50 000 лет назад), похоже, оставили гены, которые принесли пользу их человеческим потомкам. Это связано с тем, что эти архаичные люди скрещивались с древними людьми и передали часть своего генома.
Исследователи полагают, что генетическая мутация у денисовцев, которая влияет на определенную структуру белка, сохранилась в геномах жителей Папуа-Новой Гвинеи.
«Похоже, что измененный белок полезен для жителей равнин, позволяющих им выжить в окружающей среде. Хотя мы не знаем точную причину этого отбора, эта мутация может помочь жителям равнины победить малярию», — пояснил доктор Маюх Мондал.
Напротив, у горцев наблюдается генетический вариант, который может повлиять на количество эритроцитов. Более высокий показатель эритроцитов помогает горцам жить на высоте, где уровень кислорода ниже. С другой стороны, выбранный вариант у жителей равнины был связан с процентным содержанием лейкоцитов, ключевых компонентов иммунной системы.
«Это подтверждает идею о том, что гипоксия могла быть основной движущей силой отбора, действовавшего на горцев Папуа-Новой Гвинеи. Однако определенные патогены могли сформировать геном жителей равнин посредством отбора», — добавила доктор Матильда Андре.
Интересно, что, как отметил доктор Николас Брукато, оба этих варианта «также влияют на частоту сердечных сокращений людей с этими мутациями. Эта множественность подчеркивает сложность интерпретации роли генетических мутаций. Одна мутация может повлиять на несколько фенотипов одновременно».
Авторы заключают, что исследование иллюстрирует, как адаптация к местной среде сформировала геномы и результирующие черты или фенотипы различных популяций Папуа-Новой Гвинеи. Это также подчеркивает, насколько важно исследовать популяции с разным происхождением, чтобы помочь ученым полностью понять тонкости биологии человека.