Генетический след естественного отбора

Ученые из CNRS в Институте биологии Высшей нормальной школы показали, что у людей и некоторых их ближайших родственников-приматов есть общий генетический след — набор генов, на которые естественный отбор часто действовал в течение последних 200 000 лет. Исследование также выделило группу генов, которые отличают нас от человекообразных обезьян. Результаты опубликованы в PloS Genetics (выпуск от 26 февраля 2010 года).

Общие адаптивные гены

Исследователи сравнили полные геномы человека и трех других видов приматов (шимпанзе, орангутана и макаки), чтобы выявить гены, подвергавшиеся отбору за последние 200 000 лет. Было обнаружено несколько сотен таких генов в каждом виде.

Около 100 генов, обнаруженных у человека, также присутствуют у двух или трех других видов — это вдвое больше, чем можно было бы ожидать случайно. Таким образом, значительная доля генов, вовлеченных в адаптацию человека, есть и у шимпанзе, орангутана или макаки, иногда одновременно у нескольких видов. Естественный отбор действует не только путем расхождения видов, но и может формировать один и тот же признак у уже разделившихся видов, действуя на один и тот же ген.

Гены специфичной человеческой эволюции

Исследование позволило четче определить группу генов, специфично вовлеченных в эволюцию человека (за последние 200 000 лет), выделив те гены, которые не подвергались отбору в других линиях приматов. Подтвержден известный пример гена лактазы, способного метаболизировать лактозу во взрослом возрасте (явное преимущество с развитием сельского хозяйства и животноводства). Также идентифицирована группа генов, связанных с некоторыми неврологическими функциями, развитием мышц и скелета.

Степень изменчивости как индикатор отбора

Ученые CNRS разработали метод, требующий для идентификации отобранных генов генома всего одной особи, а не нескольких десятков, как раньше. Метод основан на поиске геномных регионов с очень низким полиморфизмом аллелей.

Когда возникает полезная мутация и распространяется в популяции, геном каждой особи становится идентичным в области вокруг этого гена. Полиморфизм становится очень слабым: полезная мутация была отобрана в ущерб локальной изменчивости генома.

Перспективы

Используя большее количество геномов приматов, необходимо определить масштаб этого явления с точки зрения генов и биологических функций. Включение в исследование других видов позвоночных (грызунов, птиц, рыб) позволит выяснить, разделяем ли мы с ними адаптивные события, на что указывают некоторые изолированные наблюдения.