Черная смерть только истребляла миллионы европейцев в течение 14-го века. Это оставило отметку на геноме человека, одобрив тех, кто нес определенные гены иммунной системы, согласно новому исследованию. Те изменения могут помочь объяснить, почему европейцы отвечают по-другому от других людей к некоторым болезням и имеют различные уязвимые места к аутоиммунным нарушениям.Генетики знают, что населения развиваются перед лицом болезни.
Определенные версии наших генов помогают нам бороться с инфекциями лучше, чем другие, и люди, несущие те гены, склонны иметь больше детей, чем те, кто не делает. Таким образом, благоприятные генетические версии упорствуют, в то время как другие версии имеют тенденцию исчезать, поскольку те, которые несут их, умирают.
Эту прополку – из всех кроме лучших генов называют положительным выбором. Но исследователи испытывают затруднения при точном определении положительно отобранных генов в людях, поскольку много генов варьируются от одного человека к следующему.Войдите в Михая Нетею, иммунолога в университете Radboud Неймеген Медицинский центр в Нидерландах. Он понял, что в его родной стране, Румыния, существование двух очень отличных этнических групп обеспечило возможность видеть руку естественного отбора в геноме человека.
Тысячу лет назад люди Rroma — обычно известный как цыгане — мигрировали в Европу из северной Индии. Но они вступили в брак мало с европейскими румынами, и таким образом имейте очень отличные генетические среды.
Все же, путем проживания в том же месте, обе из этих групп испытали те же условия, включая Черную чуму, не достигавшую северной Индии. Таким образом, исследователи искали гены, одобренные естественным отбором путем поиска общих черт в Rroma и европейских румынах, не найденных в Северных индийцах.Netea; эволюционный биолог Джом Бертрэнпетит из университета Pompeu Fabra в Барселоне, Испания; и их коллеги искали различия больше чем в 196 000 мест в геномах 100 румын европейского происхождения и 100 Rroma.
Для сравнения исследователи также каталогизировали эти различия в 500 людях, живших в северо-западной Индии, куда Rroma произошел из. Тогда они проанализировали, какие гены изменились больше всего для наблюдения, которые были самыми привилегированными выбором.Генетически, Rroma все еще довольно подобны северо-западным индийцам, даже при том, что они жили бок о бок с румынами в течение тысячелетия, найденная бригада.
Но было 20 генов в Rroma и румынах, имевших изменения, не замеченные в версиях индийцев тех генов, Нетеа и его коллеги сообщают онлайн сегодня в Продолжениях Национальной академии наук. Эти гены “были положительно отобраны для в румынах и в цыганах, но не в индийцах”, объясняет Нетеа. “Это – очень мощный сигнал”.Те гены включали один для пигментации кожи, одного включенного в воспламенении и одного связанного с восприимчивостью к аутоиммунным болезням, таким как ревматический артрит. Но те, которыми были больше всего взволнованы Нетеа и Бертрэнпетит, были группой трех генов иммунной системы, найденных на хромосоме 4. Эти гены кодируют для подобных потерям рецепторов, протеины, запирающиеся на вредных бактериях в органе и начинающие защитный ответ. “Мы знали, что они должны быть важны для иммунной защиты”, говорит Нетеа.
Какие события в истории, возможно, одобрили эти версии генов в цыганах и румынах, но не в индийцах? Netea и его коллеги проверили способность подобных потерям рецепторов реагировать на Yersinia pestis, бактерия, вызвавшая Черную смерть.
Они нашли что сила иммунной реакции различный в зависимости от точной последовательности подобных потерям рецепторных генов.Netea и Bertranpetit предлагают, чтобы Rroma и европейские румыны приехали для имения тех же версий этих генов иммунной системы из-за эволюционного давления, проявленного Y. pestis.
Другие европейцы, предки которых также столкнулись и пережили Черную смерть, несли подобные изменения в подобных потерям рецепторных генах. Но у людей из Китая и Африки — двух других мест, которых Черная смерть не достигала — не было этих изменений. (Были множественные эпидемии на протяжении всей истории во всем мире, но ни один не был так же смертелен как Черная смерть, убившая приблизительно один в каждых четырех европейцах, и таким образом, проявил очень сильный выбор.) Общие черты в других генах были, вероятно, вызваны другими условиями, испытанными Rroma и европейцами, но не индийцами.«Использование двух популяций, живущих в той же географической области, очень умно», говорит генетик населения Оскар Лао MC Эразмуса в Роттердаме, Нидерланды, кто не был вовлечен в исследование. «Эти экспериментальные данные очень важны», добавляет он.
Это показывает, что бактерия Черной смерти действительно взаимодействует с протеинами, закодированными для генами, одобренными естественным отбором. «Это должно быть целью по всем подобным исследованиям».«Это – хорошая гипотеза, что они выдвигают», соглашается Льюис Кинтана-Мурси, генетик населения в Институте Пастера в Париже, не вовлеченный в исследование. Генетические изменения могут иметь современные эффекты. «Присутствие этих определенных версий этих генов может дать эволюционное основание для того, почему определенные популяции больше находятся в опасности” для определенных типов болезней, говорит Дуглас Голенбок, иммунолог в Медицинской школе Массачусетского университета в Вустере. «Побочный эффект, кажется, что у европейцев есть более проподстрекательская иммунная система, чем те, кто никогда не испытывал Черную смерть».
Однако Лао и Кинтана-Мурси задаются вопросом, могла ли бы сходимость в этих генах быть объяснена иначе. Возможно, что эти благоприятные версии были введены в Rroma путем межпородного скрещивания между Rroma и румынами, они предлагают. Дополнительный последовательный из сходившихся генетических регионов должен ответить на этот вопрос, говорит Кинтана-Мурси.
Также важно проверить, как эти подобные потерям рецепторы отвечают на другие смертельные бактерии, чтобы видеть возможно, ли другие болезни, были причиной изменений. Это, вероятно, произойдет, добавляет Кинтана-Мурси. «Это вдохновит другие лаборатории видеть, могли ли бы другие бактериальные инфекции также объяснить [выбор]».