Genetyczne Oreo. Jak archaiczni kuzyni podzielili się przepisem na odporność

Pierwsi ludzie, którzy przeszli z Syberii przez skuty lodem most lądowy Beringii, dotarli do kontynentu, którego nie znali, pełnego nieznanych ekosystemów, chorób i innych zasobów niż te, do których byli przyzwyczajeni. Przetrwanie w tej nieprzewidywalnej scenerii wymagało nie tylko pomysłowości, ale też – jak pokazują najnowsze badania – wsparcia genów odziedziczonych po wymarłych krewniakach: denisowianach i neandertalczykach.

Badacze z Uniwersytetu Colorado i Brown University przyjrzeli się genowi MUC19, który koduje mucynę – białko tworzące śluz chroniący nasze tkanki przed patogenami. W genomach wielu współczesnych mieszkańców obu Ameryk odkryli niezwykły wariant tego genu. Najpierw denisowianie podzielili się nim z neandertalczykami, a dopiero później, w procesie wielokrotnych krzyżowań, z naszymi przodkami.Naukowcy obrazowo nazywają ten fragment DNA „genetycznym Oreo”, ponieważ środkowa część pochodzi od denisowian, a otacza ją „ciastko” neandertalskiego DNA.

Wariant archaiczny MUC19 osiąga dziś częstości alleli rzędu około jednej trzeciej w populacjach o komponentach latynoamerykańskich (np. w grupie MXL) i u wielu rdzennych mieszkańców Ameryki Południowej, a jego obecność stwierdzono też w starożytnych szczątkach z różnych regionów obu Ameryk (m.in. Alaski, Meksyku czy Patagonii). To znacznie częściej niż w populacjach Europy czy Azji. Analizy wskazują, że naturalna selekcja faworyzowała nosicieli tego genu. Choć naukowcy nie wiedzą jeszcze, jakie dokładnie daje on korzyści, wszystko wskazuje, że pomagał organizmom radzić sobie z nowymi zagrożeniami immunologicznymi – być może chronił przed chorobami, które czekały na przybyszów w Ameryce.

Ten wariant MUC19 wiąże się z nietypową budową – zawiera ogromną liczbę powtórzeń krótkiego fragmentu DNA. U współczesnych Amerykanów ta sekwencja jest rekordowo długa i może niemal dwukrotnie przewyższać typowe długości obserwowane gdzie indziej. Takie powielenia mogą zmieniać strukturę i właściwości mucyn, wpływając na lepkość śluzu i zdolność wiązania drobnoustrojów. To potencjalnie dawało przewagę w walce z nieznanymi infekcjami.

Jeszcze niedawno sądzono, że ludzie współcześni wyparli archaicznych kuzynów, nie pozostawiając większych „pamiątek”, tymczasem – jak się okazuje – w każdym z nas tkwi ich dziedzictwo: fragmenty DNA, które czasem decydowały o przeżyciu całych populacji. Badacze podkreślają, że wciąż niewiele wiemy zarówno o samych denisowianach, jak i o funkcji MUC19. Jednak jedno jest pewne: to właśnie dzięki takim „genetycznym prezentom” nasi przodkowie mogli nie tylko dotrzeć do Ameryk, ale i zadomowić się w Nowym Świecie. I to od arktycznej tundry po amazońską dżunglę.