Ген неандертальцев связан с большей мышечной массой у современных людей

Ген, унаследованный от неандертальцев десятки тысяч лет назад, связан с большей мышечной массой у некоторых современных людей.

Реконструкции неандертальца и современного человека в Музее неандертальцев в Германии. Исследование связывает ген неандертальцев с большей мышечной массой у современных людей. Кредит: suchosch via Flickr, CC BY-SA 2.0.

Новое исследование показало, что этот ген влияет на то, как клетки реагируют на гормон роста. Ген попал к людям от неандертальцев в результате скрещивания с ранними современными людьми, вероятно, около 47 000 лет назад.

Ген контролирует рецептор GHR, который связывается с гормоном роста. Неандертальская форма GHR имеет два изменения в аминокислотах и небольшую делецию в ДНК по сравнению с обычной формой современного человека.

Исследователи изучили древнюю ДНК из 10 образцов неандертальцев и двух образцов денисовцев. Они сравнили эти результаты с данными более чем 1,1 миллиона геномов современных людей.

Почти все неандертальцы несли этот вариант гена. Среди современных людей его частота резко различается между популяциями.

Вариант редок среди людей европейского происхождения. В Южной и Восточной Азии этот ген встречается гораздо чаще. Исследователи обнаружили частоту около 24% в популяции Пакистана.

Семья неандертальцев, фото сделано в павильоне Anthropos в Брно, Чехия. Кредит: Jaroslav A. Polák

Затем команда протестировала две формы GHR в живых клетках. Они подвергли клетки воздействию гормона роста, вырабатываемого гипофизом.

Клетки с неандертальским рецептором росли примерно на 40% быстрее после воздействия гормона. Рецептор также вызывал более сильную активность в сигнальном пути JAK2-STAT5.

Дальнейшие тесты указали на одно изменение аминокислоты как на основную причину. Это изменение влияет на сигналы внутри клетки после связывания гормона роста с рецептором.

Исследователи также изучили показатели тела у носителей гена среди современных людей. Взрослые с одной копией неандертальского гена весили примерно на 285 граммов больше.

Почти весь этот дополнительный вес приходился на мышцы. Каждая копия гена была связана примерно с 271 граммом дополнительной мышечной массы.

У носителей также наблюдались некоторые небольшие признаки, связанные с анатомией неандертальцев. К ним относились более короткие части нижней челюсти, более высокий риск неправильного прикуса и более короткие корни зубов.

Эффекты, по-видимому, не проявляются в раннем детстве. Исследователи не обнаружили четких различий среди носителей в возрасте до 11 лет.

Разница проявилась позже, примерно в период, когда уровень гормона роста повышается во время полового созревания. Это позволяет предположить, что ген оказывает более сильное влияние во время полового созревания и роста взрослого человека.

Исследование также выявило важное различие до рождения. Неандертальский рецептор сильнее реагировал на гормон роста гипофиза, но не на плацентарный гормон роста.

Плацентарный гормон роста поддерживает рост до рождения. Эта находка согласуется с отсутствием различий в весе при рождении у людей, несущих неандертальский ген.

Этот ген не объясняет полностью телосложение неандертальцев. На их коренастое телосложение влияли многие генетические и экологические факторы.

Другие гены также расположены рядом с GHR на унаследованном фрагменте ДНК. Поэтому исследователи не могут исключить влияние близлежащих генетических изменений.

Тем не менее, результаты показывают, как древний поток генов сформировал некоторые признаки у современных людей. Ген, когда-то распространенный среди неандертальцев, теперь влияет на сигнализацию гормона роста у части современного населения.

Эти выводы также дополняют доказательства того, что некоторые черты анатомии неандертальцев сохранились благодаря скрещиванию. В данном случае древний ген связан с мышечной массой, ростом и небольшими различиями в лице и зубах.

Источник: archaeologymag.com