Генетический вариант, защищающий от норовируса, распространился с приходом земледелия

Анализ ДНК более 4300 древних людей и выращивание "мини-кишечников" показал, что распространение земледелия совпало с резким ростом частоты генетического варианта, защищающего от норовируса — возбудителя "зимней рвотной болезни".

Дефектный ген защищает от вируса

Ген FUT2 кодирует фермент, который размещает молекулы сахара на поверхности клеток кишечника. Именно через эти молекулы норовирус заражает клетки. Защитный вариант гена является дефектным: фермент не работает, и без сахарных молекул вирус не может проникнуть в клетки.

Историческое распространение варианта

Исследователи проанализировали ДНК 4343 древних людей за последние 10 000 лет. Дефектный ген был занесён в Европу около 6000 г. до н.э. ранними земледельцами с территории современной Турции и затем распространился среди населения примерно 8500–5000 лет назад.

В ранних земледельческих обществах вирус распространялся гораздо быстрее, чем среди небольших групп охотников-собирателей. Результаты указывают, что такая среда с высокой заболеваемостью способствовала росту частоты защитного варианта, дававшего его носителям преимущество — устойчивость к болезни.

Подтверждение с помощью "мини-кишечников"

Изучение данных 700 000 современных людей из биобанков показало, что носители варианта редко болели "зимней рвотой", особенно если имели две копии гена (от каждого из родителей).

Для подтверждения исследователи вырастили органоиды кишечника ("мини-кишечники") из биопсий. Оказалось, что люди с двумя копиями защитного варианта были полностью защищены от заражения норовирусом.

Обратная сторона — камни в желчном пузыре и язва желудка

За защиту приходится платить: современные данные биобанков показывают повышенный риск развития язвы желудка и желчнокаменной болезни у носителей этого генетического варианта. Эти состояния обычно связывают со стрессом и высоким потреблением жира, что, вероятно, было менее распространено в неолите.

Клиническая и эволюционная значимость

Знание о полной защите, которую даёт вариант гена, может быть полезно для оценки рисков. По оценкам, около 20% населения Швеции имеют две его копии.

Исследование, опубликованное в Molecular Biology and Evolution, также подчёркивает ценность древней ДНК как "машины времени", позволяющей понять, как генетические мутации связаны с изменениями в среде обитания человека.