Картофель повысил усвоение крахмала у перуанских индейцев
Американские и перуанские генетики выяснили, что 10 тысяч лет назад картофельная диета привела к резкому эволюционному скачку в геноме коренных жителей южноамериканских Анд. Чтобы эффективно переваривать большие объемы крахмала, организм индейцев многократно скопировал ген слюнной амилазы AMY1. Исследование показало, что по числу копий этого гена современные перуанцы удерживают мировой рекорд.
Ген AMY1 кодирует фермент амилазу, который начинает расщеплять сложные углеводы на простые сахара прямо в ротовой полости. Геном человека содержит этот ген не в двух стандартных экземплярах, а в виде изменчивого числа копий — от двух до 20. Чем больше копий несет ДНК, тем больше фермента вырабатывает организм и тем быстрее усваивается крахмалистая пища.
Анды — родина картофеля, где земледелие появилось тысячелетия назад. Генетики давно предполагали, что экстремальная крахмальная диета (сегодня картофель составляет до 54 процентов ежедневного рациона индейцев) должна была оставить след в генофонде местных жителей. Однако сложная структура участка ДНК долгое время мешала отследить эту эволюционную адаптацию.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, проанализировали геномы 3723 человек из 85 мировых популяций. Для детального сравнения отобрали образцы ДНК перуанских индейцев кечуа и мексиканских индейцев майя. Эти народы имеют общее происхождение, но развивались в разных условиях: предки кечуа одомашнили картофель, а предки майя — кукурузу.
Выяснилось, что коренные перуанцы (кечуа) и индейцы пима из Северной Америки обладают самым высоким числом копий гена AMY1 в мире. Медианное значение у них составляет 10 копий, тогда как среднемировой показатель равен семи. Генетики обнаружили конкретный генетический вариант (гаплотип), содержащий пять и более гаплоидных копий амилазы.
Математическое моделирование показало, что изначально этот многокопийный вариант встречался у южноамериканских индейцев редко — с частотой около двух процентов. Затем произошел направленный естественный отбор, частота этого гаплотипа в популяции кечуа взлетела до 45 процентов. Это эволюционное событие началось 10 000 лет назад. Хронология совпадает с археологическими находками, указывающими на время одомашнивания картофеля в регионе озера Титикака.
Вместе со слюнной амилазой у андийцев эволюционировал ген MGAM, кодирующий фермент для переработки углеводов на следующем этапе пищеварения в кишечнике. Авторы научной работы отметили, что подобное дублирование генов встречается и у других видов. Например, у собак число копий амилазы резко возросло по сравнению с дикими волками, когда животные стали жить с людьми и питаться их едой.
У такой генетической адаптации нашлась и обратная сторона. Большое количество амилазы означает, что крахмал расщепляется до простых сахаров еще во рту. Это создает идеальную питательную среду для бактерий: сегодня более 85 процентов перуанских школьников страдают от кариеса.
Исследование показало, как резкая смена рациона запускает быструю адаптацию популяции. Чтобы подстроиться под новые условия, эволюция использует механизм прямого дублирования целых генных блоков, оптимизируя физиологию организма под новый, доступный источник энергии.
Telegram 
Дзен 
VK Пока одни исследователи, включая российских, отрицают само наличие угрозы микропластика для мозга, другие продолжают собирать данные по этому вопросу. Более того: они даже предложили способ снизить угрозу для мозга за счет фильтрации крови от частиц пластика.
Ученые НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН разработали метод, который позволяет быстро оценить, насколько прочно пленка сцеплена с подложкой. Это важно для создания сверхвысокочастотных акустических фильтров — ключевых элементов связи нового поколения 5G и 6G. Возможность измерить поперечную жесткость сцепления между пленкой из двумерного материала и подложкой таким способом получена впервые.
Ученые сравнили последовательность Y-хромосомы знаменитого Кердюгенского воина — жившего около 4200 лет тому назад мужчины, останки которого нашли в Якутии в 2004 году — с геномами современных представителей сибирских коренных народов. Его прямыми потомками по отцовской линии оказались современные чукчи, коряки и эвены — коренное население Камчатки и Чукотки.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии