Vairākas gēnu mutācijas ir saistītas ar Covid-19 norises gaitu un tālākajām komplikācijām. Par to, kādas vēl slimības esam saņēmuši mantojumā no izmirušajiem radiniekiem, portālā RIA Novosti stāsta Alfija Jeņikejeva.
Mēs visi mazdrusciņ esam neandertālieši
Jau pirmais neandertāliešu DNS atšifrējums un salīdzināšana ar Āfrikas, Ķīnas, Francijas un Papua Jaungvinejas iedzīvotāju genomu parādīja: mūsu senie brālēni ir krustojušies ar mūsdienu tipa cilvēkiem. Eiropiešu, aziātu un papuasu DNS tika atrasti 1-4% neandertāliešu gēnu. Toreiz zinātnieki nolēma, ka sajaukšanās notikusi Tuvajos Austrumos, pēc Homo sapiens iziešanas no Āfrikas — pirms 50-60 tūkstošiem gadu.
Tomēr 2018. gadā amerikāņu speciālisti izteica pieņēmumu, ka neandertālieši un Homo sapiens krustojās arī vēlāk, arī tad, kad mūsdienu tipa cilvēki sadalījās Eiropas un Āzijas populācijās. Tam par labu liecina neandertāliešu DNS fragmenti Eiropas un Austrumāzijas iedzīvotāju genomā. Pēdējiem to ir vairāk.
Par to liecina arī arheoloģiskie atradumi. Piemēram, 2015. gadā starptautiskā pētnieku grupa Austrumeiropā atrada pirms 42-37 tūkstošiem gadus dzīvojuša Homo sapiens atliekas. Spriežot pēc viņa DNS, kurā ir 6-9% neandertāliešu iecirkņu, viņš dzimis no Homo sapiens un neandertālieša savienības.
Šī gada sākumā aptuveni 0,3% neandertāliešu gēnu atrasti par afrikāņiem. Zinātnieki paskaidroja, ka, iespējams, tos Āfrikā ieveduši atgriezušies sapiens jau pēc gēnu apmaiņas ar neandertāliešiem.
Aizvēsturiski sveicieni
Pētnieki no Vašingtonas universitātes (ASV) konstatējuši, ka mūsdienu cilvēki savā genomā kopumā saglabājuši gandrīz piekto daļu neandertāliešu DNS – 600 miljonus pamata pāru. Tik liels skaits ne-sapiens ģenētisko iestarpinājumu patlaban cirkulē genofondā Eiropas un Āzijas populācijās. Visi šie fragmenti ir izkliedēti nejauši. Tātad vieniem cilvēkiem ir lielāks skaits neandertāliešu iestarpinājumu DNS, citiem – mazāk.
Pie tam mūsdienu cilvēkam nav tīru neandertāliešu gēnu. Neandertāliešu DNS fragmenti veido tikai īsus iestarpinājumus vienā vai otrā gēnā. Pie tam daži var saturēt mazliet vairāk tādu iestarpinājumu nekā vidēji genomā. Piemēram, tas ir raksturīgs gēniem, kuri atbild par ādas krāsu, cukura vielmaiņu un iedzimtās imūnās atbildes sistēmā.
Nesen noskaidrojās, ka ar imunitāti saistītie neandertāliešu iestarpinājumi padara dažus cilvēkus neaizsargātākus no jaunās koronavīrusa infekcijas. Runa ir par iecirkni trešajā hromosomā un ietver gēnus SLC6A20, LZTFL1, CCR9, FYCO1, CXCR6 un XCR1. Vismaz divi no tiem — CXCR6 un CCR9 — ir saistīti ar procesiem plaušās vīrusa infekciju apstākļos. Savukārt SLC6A20, uzskata zinātnieki, kodē olbaltumvielu, kas mijiedarbojas ar olbaltumvielu ACE2 – to dēvē par koronavīrusa "ieejas vārtiem".
Saskaņā ar starptautiskā projekta "COVID-19 Host Genetics Initiative" informāciju, šī DNS iecirkņa neandertāliešu variants palielina smagas slimības norises risku aptuveni 1,6 reizes. Piemēram, tas biežāk sastopams ar Covid-19 hospitalizētajiem cilvēkiem, nekā vidēji populācijā. Vēl lielāks ir tā skaits starp reanimācijā esošajiem pacientiem, kam bija vajadzīga plaušu mākslīga ventilācija.
Paleoģenētiķi lēš, ka DNS bīstamais variants visvairāk izplatīts Dienvidāzijas iedzīvotāju vidū – aptuveni 30%. Īpaši nav paveicies Bangladešas iedzīvotājiem: 63% ir vismaz viena neandertāliešu varianta kopija, 13% - divas.
DNS bīstamais iecirknis sastopams ari 8% eiropiešu. Toties Austrumāzijas iedzīvotāju un afrikāņu DNS tā nav gandrīz nemaz.
Bīstami gēni
2016. gadā Vanderbilta universitātes (ASV) zinātnieki izanalizēja vairāk nekā 28 tūkstošu eiropiešu ģenētiskos un medicīniskos datus un noskaidroja, ka neandertāliešu iestarpinājumi DNS saistīti ar zināmu risku veselībai.
Izrādījās: ja genomā atrodami 1-2% tādu iestarpinājumu, manāmi aug sirds un asinsvadu slimību un depresijas risks. Turklāt spēcīgāka ir atkarība no nikotīna, mēdz būt problēmas ar uztura ieradumiem, iespējas urīnceļu slimības un hiperkoagulācija – paaugstināta asins sarecēšana un trombu veidošanās asinsvados.
Pētnieki izteica pieņēmumu, ka šo kaitīgo gēnu izplatība saistīta ar to relatīvo lietderību, pretējā gadījumā evolūcijas gaitā tie būtu atsijāti. Savvaļā tādi gēni varēja veicināt jaunu īpatņu izdzīvošanas spēku. Piemēram, augsts asins sarecēšanas līmenis ļāva ātrāk sadzīt ievainojumiem. Tomēr mūsdienās tas palielina insulta, trombozes un plaušu artērijas tromboembolijas risku.
2017. gadā vācu ģenētiķi, izpētījuši 112 tūkstošu cilvēku genomu, izdalīja 13 arhaiskus haplotipus ar neandertāliešu iestarpinājumiem, kas sastopami cilvēku DNS mūsdienās. Daļa izrādījās saistīta ar ādas pigmentāciju, "sliktā" holesterīna regulāciju un slieksmi pagulēt dienā ("pūces" hronotips). Tāpat starp neandertāliešu gēniem atrastas mutācijas, kas atbild par noskaņojuma traucējumiem.
Vienlaikus amerikāņi konstatēja, ka arī šizofrēnijas risks korelējas ar neandertāliešu mantojumu. Zinātnieki atlasīja 214 brīvprātīgos, heterozigotas pēc zināmiem neandertāliešu gēnu variantiem. Tas ir, viņiem bija viena neandertāliešu gēnu kopija, otra – mūsdienu. Tā viņi izanalizēja to ekspresiju.
Izrādījās, ka ar aktīvākiem gēnu SLC15A4 un ADAMTSL3 neandertāliešu variantiem atbilstoši būtiski pieaug sistēmiskās sarkanās vilkēdes un šizofrēnijas parādīšanās risks. Tomēr, darba autori atzīmēja, parasti to ekspresija ir ierobežota salīdzinājumā ar mūsdienu variantiem. Tātad dabiskā atlase tos pamazām izbrāķē.