У жителей Анд обнаружили генетическую адаптацию к картофельной диете
Генетики из США и Перу установили, что рацион древних жителей Анд, основанный на картофеле, повлиял на изменения в геноме местного населения. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Речь идет о гене AMY1, который отвечает за выработку слюнной амилазы — фермента, запускающего расщепление крахмала уже в ротовой полости. Количество копий этого гена в ДНК человека может варьироваться от нескольких до более чем двадцати, и чем их больше, тем эффективнее происходит переработка крахмалистой пищи.
Анализ геномов показал, что у коренных жителей Перу, в частности у народов кечуа, число копий AMY1 оказалось одним из самых высоких в мире — в среднем около десяти. Для сравнения, глобальный показатель составляет примерно семь копий.
Исследование охватило данные более 3,7 тысячи человек из 85 популяций. Для сопоставления ученые сравнили геномы народов кечуа и майя, которые имеют общее происхождение, но исторически развивали разные сельскохозяйственные традиции — картофель и кукурузу соответственно.
Моделирование показало, что усиленное распространение варианта гена с повышенным числом копий началось около 10 тысяч лет назад и связано с периодом одомашнивания картофеля в районе озера Титикака. Частота этого варианта в популяции выросла с примерно 2% до около 45%.
Помимо AMY1, у андских народов также зафиксированы изменения в гене MGAM, который участвует в дальнейшей переработке углеводов в кишечнике. Подобные механизмы дублирования генов наблюдаются и у других видов, включая собак, адаптировавшихся к питанию, связанному с человеком.
Исследователи отмечают, что такая адаптация имеет и биологические последствия. Более активное расщепление крахмала во рту приводит к увеличению количества сахаров, что создает условия для развития кариеса. По данным авторов работы, сегодня значительная часть школьников в Перу сталкивается с этой проблемой.
Результаты исследования показывают, что изменения в питании способны запускать быстрые эволюционные процессы, включая дублирование генов, влияющих на обмен веществ у человека.