Десятки тисяч років тому неандертальці схрещувалися із сучасними людьми і передали їм генетичний варіант, що посилює здатність набирати м’язову масу. Нове дослідження показує, що цей неандертальський варіант гена робить клітини чутливішими до дії гормону росту, тож у його носіїв може бути помітно більше м’язів.
Про роботу повідомляє видання Live Science.
Який саме ген успадкували від неандертальців
Дослідники вивчили варіант гена рецептора гормону росту, який широко траплявся в неандертальців. Порівняно з типовим рецептором у більшості сучасних людей, неандертальська версія містить дві заміни амінокислот і одну невелику делецію.
Команда вважає, що цей варіант потрапив до генного пулу Homo sapiens через міжвидові схрещування приблизно 47 тисяч років тому. Аналіз показав, що майже всі неандертальці мали цю особливість, тоді як серед сучасних людей її носіями є лише близько 10%.
За оцінкою співавтора дослідження, генетика Гуго Цеберга (Hugo Zeberg) з Каролінського інституту в Швеції, кожна копія варіанту пов’язана із збільшенням м’язової маси приблизно на 270 грамів. Людина, яка успадкувала по одній копії від кожного з батьків, теоретично може мати понад пів кілограма додаткових м’язів.
Кому найчастіше дістався цей ген
Вчені оцінили поширення варіанту, спираючись на великі сучасні біобанки з більш ніж 1,1 мільйона геномів і пов’язаних із ними фізичних даних. Виявилося, що частота значно різниться між групами.
- Серед людей європейського походження носіями є приблизно 1%.
- Серед мешканців Південної та Південно-Східної Азії частка носіїв може сягати до 25%.
- У людей африканського походження цей варіант практично не трапляється, ймовірно тому, що схрещування відбувалося в Євразії.
Таке несподівано високе поширення серед південноазійських і південно-східноазійських популяцій, на тлі низького рівня в європейців, може вказувати на складніші маршрути давніх міграцій, ніж вважалося раніше, зазначає палеоантрополог Корнеліус Купчік (Kornelius Kupczik), який не брав участі в дослідженні.
Як працює гормон росту та що робить неандертальський варіант
У більшості людей гормон росту виробляється гіпофізом у мозку. У дитинстві й підлітковому віці він стимулює ріст, а в дорослих бере участь у регуляції обміну речовин, впливає на роботу яєчників та яєчок, у тому числі на вироблення тестостерону.
У лабораторних експериментах дослідники змусили клітини виробляти або звичайний людський варіант рецептора гормону росту, або неандертальський. Коли клітинам подавали гормон росту, ті, що мали неандертальську версію, ділилися приблизно на 40% активніше, ніж клітини зі звичайним рецептором.
Попри це, неандертальський варіант не завжди робить людину візуально «масивнішою». Зміни можуть бути тоншими: наприклад, у носіїв фіксують вищі рівні ключового сигнального білка у відповідь на гормон росту, а також деякі особливості будови зубів і щелепи.
У носіїв цього гена можуть бути трохи коротші корені зубів і невеликі відмінності форми щелеп — подібні риси описані в неандертальців, які вимерли близько 40 тисяч років тому.
Чому це не пояснює повністю «міцну» статуру неандертальців
Неандертальці загалом були кремезнішими й масивнішими за сучасних людей. Однак, за словами Цеберга, посилена реакція на гормон росту не може повністю пояснити їхню характерну статуру.
Робастність неандертальців, ймовірно, формувалася під впливом багатьох генів, а також умов розвитку, способу життя й середовища. Тож виявлений варіант рецептора гормону росту — лише одна з частин великої еволюційної мозаїки.
Ріст до і після народження
Під час вагітності гормон росту для плода виробляє плацента — це інша форма гормону, ніж та, що надалі синтезується гіпофізом. За даними дослідження, неандертальський варіант рецептора майже не реагує на плацентарний гормон росту.
Це означає, що новонароджені неандертальці та сучасні люди були приблизно однакового розміру при народженні, але неандертальські діти росли швидше вже після пологів, коли починав діяти гормон росту з гіпофіза.
Аналіз сучасних носіїв гена показав, що діти до 11 років із цим варіантом ще не демонструють помітного ефекту. Відмінності проявляються переважно після початку статевого дозрівання. Це узгоджується з тим, що під час пубертату рівні гормону росту значно підвищуються, і саме тоді варіант рецептора може впливати найбільше.
Таким чином, неандертальський генетичний спадок продовжує відчутно впливати на частину населення планети — від форми щелепи до того, як організм нарощує м’язи в підлітковому і дорослому віці. Водночас незвичний розподіл цього варіанту серед різних народів натякає, що історія пересування й змішування давніх людських популяцій залишається складною загадкою для науки.