Диета с высоким содержанием мяса и генетический вариант могли повлиять на эволюцию современных людей

Исследователи, опубликовавшие работу в Cell Genomics, обнаружили генетический вариант, который способствовал совместной эволюции двух черт, отличающих современных людей от других приматов: более высокого роста и повышенного базового метаболизма. Эта мутация, по-видимому, помогает людям становиться выше, особенно при потреблении большого количества мяса.

"Сдвиг в питании с преимущественно растительной диеты на повышенное потребление мяса — важная веха в эволюции человека", — отмечают соавторы Цзинь Ли и Хэ Хуан из Университета Фудань. Они использовали UK Biobank (базу геномных данных 500 000 человек) и выявили более 6000 потенциальных причинных генетических вариантов, связанных с ростом и метаболизмом.

После анализа функционального воздействия этих вариантов наиболее перспективным оказался регуляторный вариант гена ACSF3 — rs34590044-A. Эксперименты показали, что он повышает экспрессию ACSF3 в печени современных людей по сравнению с другими человекообразными обезьянами.

"Хотя оба признака, особенно рост, широко изучались, эволюционные механизмы этих изменений остаются малоисследованными. Поэтому мы решили сосредоточиться на них вместе", — говорит автор Шаохуа Фань.

Функциональный анализ на клеточных и мышиных моделях показал, что ACSF3 локализуется в митохондриях, что объясняет его влияние на метаболизм. Повышенная экспрессия этого гена также, по-видимому, способствует формированию костной ткани, что может влиять на рост.

В эксперименте на мышах, которых кормили аминокислотами, характерными для мясной диеты, сверхэкспрессия ACSF3 привела к увеличению длины тела и повышению базового метаболического уровня.

"Это исследование раскрывает сложное взаимодействие генетических, экологических и демографических факторов, способствовавших появлению и эволюции анатомически современных людей", — говорит Фань. Оно также важно для понимания предрасположенности к современным метаболическим расстройствам, таким как диабет 2 типа, ожирение и метаболический синдром.

Учёные предполагают, что многие другие черты могли эволюционировать через схожие механизмы, и планируют продолжить изучение генетической основы метаболического гомеостаза в эволюции человека.