Древние вариации генов человека связаны с современными проблемами здоровья коренных американцев

Ученые сообщают, что древние вариации в белках, метаболизирующих омега-3 и омега-6 жирные кислоты у людей, могут иметь последствия для здоровья современных сообществ коренных американцев.

Длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) необходимы для развития мозга и иммунитета человека. Их можно получить с пищей, особенно с морепродуктами, но основной диетический источник — растительные масла. Однако растительные ПНЖК короче и должны быть преобразованы в более длинные цепи ферментами, известными как десатуразы жирных кислот (FADS). Исследования последнего десятилетия показали, что эффективность ферментов FADS у людей различается, и это во многом связано с вариациями в генах, кодирующих эти ферменты.

В новом исследовании, опубликованном в Genome Biology and Evolution, группа ученых под руководством Тимоти О'Коннора из Университета Мэриленда подробно изучила историю этих генов в человеческих популяциях, уделив особое внимание здоровью современных коренных американцев.

Предок всех людей имел два гена FADS, схожих с генами нечеловекообразных приматов — так называемый предковый гаплотип. Однако большинство лиц африканского происхождения имеют гены FADS, кодирующие более эффективные ферменты — производный гаплотип, — в то время как популяции Европы, Восточной Азии, Южной Азии и Океании имеют смесь обоих гаплотипов. На основе предыдущих исследований с относительно небольшой выборкой казалось, что коренные американцы в основном несут предковый гаплотип.

В новом исследовании О'Коннор и его коллеги использовали данные почти 3000 человек из проектов 1000 Genomes, GeneSTAR и Peruvian Genome Project.

Ключевые результаты:

• Авторы подтвердили, что >99% коренных американцев несут предковый гаплотип.
• По словам первого автора Дэниела Харриса, это самый важный результат с точки зрения здоровья: "Предковый гаплотип ассоциирован с более низким уровнем длинноцепочечных ПНЖК. Поскольку они являются важными элементами физиологии человека, это создает потенциальную проблему общественного питания для лиц с предками коренных американцев, особенно в свете современной западной диеты".
• В зависимости от рациона, людям с таким происхождением может быть сложнее производить достаточное количество длинноцепочечных ПНЖК для оптимального развития мозга и иммунитета.

Происхождение предкового гаплотипа:

• Исследователи не нашли доказательств, что эти паттерны гаплотипов связаны со скрещиванием с неандертальцами или денисовцами.
• Вместо этого, возможно, предковые версии генов FADS как-то связаны с адаптацией к холодной погоде или диетическим ограничениям холодного климата. В Сибири ученые показали, что предковый гаплотип был более распространен в северных регионах.
• Авторы также обнаружили свидетельства положительного отбора по генам FADS у коренных американцев.

Однако, как отмечает Харрис, этот вопрос пока остается нерешенным: "Нам нужна более четкая картина частоты предкового гаплотипа в популяции-основателе коренных американцев. Это важно для различения положительного отбора предкового гаплотипа вскоре после экспансии "Из Африки" и недавнего положительного отбора у коренных американцев". Это можно сделать, увеличив доступ к образцам древней ДНК из Восточной Азии и Сибири. Кроме того, необходимы исследования, изучающие уровни длинноцепочечных ПНЖК и потенциальное влияние менее эффективных ферментов FADS на здоровье в сообществах коренных американцев.