Неандертальская ДНК влияет на экспрессию генов у человека
Хотя последний неандерталец умер 40 000 лет назад, части его генома сохранились в геноме современных людей. Вопрос о влиянии этого наследия оставался открытым. В исследовании, опубликованном 23 февраля в журнале Cell, представлены доказательства того, что фрагменты неандертальской ДНК до сих пор влияют на то, как включаются или выключаются гены у современных людей. Это влияние на экспрессию генов, вероятно, вносит вклад в такие черты, как рост и предрасположенность к шизофрении или волчанке.
«Даже спустя 50 000 лет после последнего скрещивания человека и неандертальца мы все еще можем наблюдать измеримое влияние на экспрессию генов», — говорит соавтор работы, генетик Джошуа Аки из Медицинской школы Вашингтонского университета.
Исследователи проанализировали данные проекта Genotype-Tissue Expression (GTEx), ища людей, которые несли как неандертальскую, так и современную человеческую версию одного и того же гена (по одной от каждого родителя). Для каждого такого гена ученые сравнили экспрессию двух аллелей в 52 различных типах тканей.
«Мы обнаружили, что примерно для 25% всех исследованных участков можно выявить разницу в экспрессии между неандертальским и современным человеческим аллелем», — сообщает первый автор исследования, постдок Райви Маккой.
Экспрессия неандертальских аллелей оказалась особенно низкой в мозге и яичках. Это позволяет предположить, что именно эти ткани, возможно, эволюционировали быстрее всего после того, как наши предки отделились от неандертальцев примерно 700 000 лет назад.
В качестве примера исследователи приводят неандертальский аллель гена ADAMTSL3, который снижает риск шизофрении и одновременно влияет на рост. Этот аллель влияет на процесс альтернативного сплайсинга мРНК. При наличии неандертальской мутации клеточные механизмы удаляют сегмент мРНК, который присутствует в современной человеческой версии, что приводит к синтезу модифицированного белка.
«Скрещивание между современными людьми и неандертальцами увеличило геномную сложность, — объясняет Аки. — Эти небольшие фрагменты, наше неандертальское наследие, влияют на экспрессию генов повсеместно и значимым образом».
Следующие шаги могут включать изучение влияния на экспрессию генов другой группы древних гоминин — денисовцев, а также более широкое применение разработанного метода сравнения экспрессии аллелей.