Американские ученые проанализировали геномы 68 древних людей, включая геном человека возрастом 45 тысяч лет. Оказалось, что уже у ранних охотников-собирателей было по четыре-восемь копий гена AMY1, отвечающего за выработку амилазы слюнных желез. Она расщепляет крахмал и помогает переваривать хлеб, макароны и другие продукты. По словам авторов, первые случаи дублирования гена датируются 800 тысячами лет назад и принадлежат денисовцам и неандертальцам, у которых не было навыков земледелия. Исследование опубликовано в журнале Science.
AMY1 — это ген, отвечающий за выработку амилазы слюнных желез человека. Она расщепляет крахмал — наиболее распространенный углевод в рационе человека, содержащийся в рисе, пшенице, кукурузе, картошке и других корнеплодах и клубнях. Амилаза обеспечивает первый этап переваривания всех этих продуктов во рту. У гена AMY1 существует множество копий, однако неизвестно, когда они впервые появились в организме человека.
Американские ученые решили это выяснить. Они проанализировали геномы 68 древних людей (включая геном денисовца возрастом 45 тысяч лет из Сибири) с помощью оптического картирования и секвенирования. Оказалось, что у охотников-собирателей было в среднем четыре-восемь копий AMY1 на диплоидную клетку. Это случилось задолго до того, как люди освоили земледелие и начали потреблять в пищу большое количество крахмала.
«Это говорит о том, что ген AMY1, возможно, впервые продублировался более 800 тысяч лет назад, задолго до того, как люди современного типа отделились от неандертальцев, и гораздо раньше, чем считалось до сих пор», — заявил Квондо Ким, ведущий автор исследования из Лаборатории геномной медицины Джексона, США.
На количество копий гена AMY1 повлияло и сельское хозяйство. Ученые заметили, что у ранних охотников-собирателей было не так много копий гена, как у фермеров, проживавших в Европе, — за последние 4 тысячи лет у них резко возросло количество копий AMY1, вероятно из-за рациона, богатого крахмалом.
Первое дублирование AMY1 привело к появлению трех копий гена. Из-за этого структура амилазы слюнных желез стала нестабильной, и фермент начал создавать собственные новые вариации. Это позволило людям адаптироваться к новым продуктам питания, которые появились в ходе развития технологий, и сохранить их рационе до сих пор.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
