Люди приобрели от денисовцев адаптацию к холоду и психические расстройства

Когда наши древние предки Homo sapiens впервые покинули Африку и перебрались в Евразию около 60 000 лет назад, они столкнулись и стали спариваться с другими человеческими видами, населявшими их новый, более холодный дом.

Среди них были ныне вымершие денисовцы (Homo denisova), которые наделили современных людей генами, которые могли помочь нам адаптироваться к холоду и в то же время повысить нашу восприимчивость к шизофрении и другим психическим расстройствам.

Встреча между людьми и другими архаичными видами гоминидов оставила неизгладимый след в геномах современных людей по всему миру: небольшой процент нашей ДНК напрямую унаследован как от неандертальцев, так и от денисовцев.

Изучая генетический состав 26 нынешних популяций и сопоставляя их с геномами наших вымерших родственников, авторы нового исследования обнаружили один из наиболее распространенных следов денисовской ДНК у современных людей.

Согласно анализу исследователей, современные популяции во всех регионах, кроме Африки, содержат особый вариант гена под названием SLC30A9 , который, по-видимому, был получен в результате прямого спаривания с денисовцами в далеком прошлом. Сам ген кодирует белок ZnT9, который транспортирует цинк через клеточные мембраны.

Этот вариант не встречается в геноме неандертальца, что исключает этот вид как источник гена. В то же время исследователи обнаружили, что современные африканские геномы обычно содержат более старый вариант SLC30A9 , который появился еще до появления денисовского аллеля (аллели — различные формы одного и того же гена).

«Благодаря геномному анализу мы отметили, что наблюдаемый генетический вариант возник в результате нашего скрещивания с архаичными людьми в прошлом, возможно, денисовцами», — объяснила в своем заявлении автор исследования Ана Рока-Умберт.

«Очевидно, это изменение было полезным и оказалось избирательным преимуществом для людей. Как следствие, эта вариация гена SLC30A9 была выбрана и достигла нынешних популяций», — добавил соавтор Хорхе Гарсиа.

Чтобы изучить, как денисовский вариант влияет на физиологию, команда ученых ввела эту ДНК в клетки эмбриональных почек человека, отметив, что она изменила количество цинка, попадающего в ключевые клеточные структуры, такие как митохондрии и эндоплазматический ретикулум.

Это, в свою очередь, привело к изменениям в митохондриальном метаболизме, предотвращая «перегрузку цинком» и обеспечивая общее «усиление функций».

Основываясь на этом наблюдении, авторы исследования подозревают, что генетический вариант, унаследованный от денисовцев, мог помочь древнему Homo sapiens лучше адаптироваться к холоду.

Однако, поскольку дисбаланс цинка может вызывать неврологические расстройства, вполне возможно, что ДНК, которую наши предки приобрели при тесном общении с другими человеческими видами, также могла оставить след на нашем психическом здоровье.

Подтверждая этот негативный побочный эффект, авторы исследования пишут, что широко распространенный денисовский вариант «связан с большей восприимчивостью к некоторым нервно-психическим расстройствам». К ним относятся такие состояния, как шизофрения, биполярное расстройство, депрессия и нервная анорексия.

Объединив свои различные выводы в теорию внедрения денисовского варианта SLC30A9 в геном человека, исследователи «предполагают, что адаптация к холоду, возможно, привела к этому процессу отбора за пределами Африки, а также повлияла на предрасположенность к нервно-психическим расстройствам у современных людей».

Исследование опубликовано в журнале PLOS Genetics.