Meie neandertallase geenid on aktiivsed

Jääaja nõodult päritud alleelid mõjutavad tänapäevaste geenivariantide aktiivsust

Meie, eurooplased, kanname meis neandertallaste geene. © Thinkstock, AquilaGib / CC-by-sa 3.0
ettelugemist

Aktiivne pärand: neandertaallase geenid on meis endiselt aktiivsed - ja mõjutavad mõõdetavalt isegi tänapäevaste geenide ekspressiooni, selgub uuringust. Kui meie genoomis on neandertaallase geen ja moodne variant, siis sõltuvalt koest ja geenist loeb mõnikord teine ​​tugevamalt. Silmatorkav: ajus ja munandites domineerivad tänapäevased alleelid peaaegu kogu ulatuses, nagu väidavad teadlased ajakirjas "Cell".

Isegi kui neandertaallane suri umbes 40 000 aastat tagasi, elab osa temast meis edasi. Kuna teel Euroopasse ristusid mõned Homo sapiens jääaja inimestega ja sünnitasid hübriide. Seetõttu, meie eurooplased, kanname meis umbes kaks protsenti neandertaallaste DNA-st - ja see on meie eeliseks:

Meie eelajaloolise nõo käest päritud geenid aitavad meil kaalust alla võtta, tugevdavad immuunsussüsteemi ja annavad õiglase naha - teoreetiliselt. Kuid kas need neandertaallaste geenid on kunagi meie genoomis aktiivsed, polnud varem teada.

Neandertaallasest inimese, ühe moodsa inimese alleel

Selle teadasaamiseks otsisid Rajiv McCoy Washingtoni ülikoolist ja tema kolleegid kõigepealt geeniekspressiooni globaalsest andmebaasist osalejatele, kellel on ükskõik millise geeni neandertaallane alleel ja Homo sapiens alleel. Iga inimene sai isalt iga versiooni igast geenist ja ühe emalt.

Seejärel testisid teadlased oma uuringu jaoks, kui palju loetakse neid kahte alleeli erinevates kehakudedes. See on äratuntav nende geenisegmentide toodetud RNA hulga järgi. Mida aktiivsem alleel, seda rohkem RNA-d toodetakse ja seda rohkem on vastava valgu jaoks mustreid, mida rakk saab seejärel rakendada. kuva

Nii on neandertaallaste alleelid meie genoomis rakus

Vastastikune mõju

Tulemus: "Isegi 50 000 aastat pärast viimast neandertaallaste ja inimeste paaritumist suudame ikkagi tuvastada mõõdetavat mõju geeniekspressioonile, " ütleb Washingtoni ülikooli kaasautor Joshua Akey. Neandertaali alleelid pole mitte ainult tänapäeval aktiivsed, vaid mõjutavad ka seda, kui tugevalt meilt loetakse teatud tänapäevaseid geene ja geenivariante.

Nagu teadlased leidsid, on silmatorkavaid erinevusi selles, kumb kahest alleelist on aktiivsem. "Ligikaudu 25 protsendil testitud lookustest võime näha erinevust geeniekspressioonis mõlema alleeli vahel, " ütleb McCoy. Mõnedes geenides oli neandertaallasem variant aktiivsem, sealhulgas immuunkeskkonna interleukiin-18 geenis. Muudel juhtudel pärssis tänapäevane geenikoopia neandertaali alleeli aktiivsust.

Aju ja munandid kui äärmused

Eriti silmatorkav oli erinevus ajurakkudes ja meeste munandikoes. "See, mil määral aju neandertaallaste alleelid olid reguleeritud, on hämmastav, " ütlevad McCoy ja tema kolleegid. Eriti väikeaju ja basaalganglionides on meie jääaja nõo käest päritud geenivariant väga tõhusalt alla surutud. See võib selgitada, miks näiteks väikeaju on Homo sapiensis märkimisväärselt suurem kui neandertaallas.

Munandikoes hõlmas neandertaallaste alleelide pärssimine muu hulgas sperma liikuvuse jaoks olulisi geene. Samuti oli silmatorkav, et kõigil geenidel, mis munandites eriti aktiivsed on, pole enam neandertaallaste variante, nagu teadlased teatavad.

Ühelt poolt kinnitab see hiljutist avastust neandertaallaste geenide ulatusliku kustutamise kohta meie geneetilisest materjalist meie edasise arengu käigus. Samal ajal võib neandertaallaste säilmete eriline vaesumine munandites osutada sellele, et mõlema inimliigi vahelise ristamise isased järeltulijad võisid olla viljatud.

Uhke tänapäevani

"Neandertallaste ja tänapäevaste inimeste ristumine polnud lihtsalt midagi, mis juhtus viiskümmend tuhat aastat tagasi ja see pole ükski meie äri täna, " ütleb Akey. "Selle asemel mõjutavad meie neandertaallaste pärandi geenilõiked tänapäeval ikkagi meie geeniekspressiooni tähendusrikkal ja olulisel viisil."

Meie väljasurnud nõo käest päritud geenid ei aidanud varem lihtsalt muuta meid selliseks, nagu me oleme täna. Need mõjutavad meie bioloogiat endiselt. (Cell, 2017; doi: 10.1016 / j.cell.2017.01.038)

(Cell Press, 24.02.2017 - MTÜ)