DNA neandertalczyka kształtuje ludzki nos

streszczenie: Konkretny gen odziedziczony po neandertalczykach może być odpowiedzialny za kształt naszych nosów.

Badanie sugeruje, że kształt naszych nosów mógł ewoluować w wyniku doboru naturalnego w odpowiedzi na różne klimaty i środowiska, z jakimi spotykali się nasi przodkowie, migrując po całym świecie.

Badania podkreślają znaczenie zrozumienia różnorodności genetycznej różnych populacji, aby lepiej zrozumieć ewolucję cech ludzkich.

Kluczowe fakty:

1. Naukowcy wykorzystali dane od ponad 6000 ochotników z całej Ameryki Łacińskiej, o mieszanym pochodzeniu europejskim, rdzennych Amerykanów i Afrykanów, aby zbadać wpływ genów na rysy twarzy.
2. Zidentyfikowali 33 regiony genomu związane z kształtem twarzy, z których 26 udało im się odtworzyć w porównaniu z danymi innych ras, korzystając z uczestników z Azji Wschodniej, Europy lub Afryki.
3. W określonym regionie genomu zwanym ATF3 kilka osób badających pochodzenie rdzennych Amerykanów miało materiał genetyczny w tym genie odziedziczonym po neandertalczykach, co przyczynia się do większej wysokości nosa. Ten region genetyczny ma oznaki doboru naturalnego, co sugeruje, że daje przewagę tym, którzy są nosicielami materiału genetycznego.

źródło: UCL

Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z UCLA wykazało, że ludzie odziedziczyli materiał genetyczny po neandertalczykach, który wpływa na kształt naszych nosów.

Nowa Biologia komunikacji Badanie wykazało, że określony gen, który prowadzi do dłuższego nosa (od góry do dołu), mógł być produktem doboru naturalnego, gdy starożytni ludzie przystosowywali się do chłodniejszego klimatu po opuszczeniu Afryki.

Współautor wywiadu, dr Kaustuph Adhikari (Genetics, Evolution, Ecology and The Open University at UCLA), powiedział: „W ciągu ostatnich 15 lat, od czasu sekwencjonowania genomu neandertalczyka, byliśmy w stanie dowiedzieć się, że nasi przodkowie najwyraźniej krzyżowali się z neandertalczykami. Co pozostawia nam małe fragmenty ich DNA.

„Tutaj odkrywamy, że niektóre DNA odziedziczone po neandertalczykach wpływają na kształt naszych twarzy. Byłoby to korzystne dla naszych przodków, ponieważ było przekazywane przez tysiące pokoleń.”

W badaniu wykorzystano dane od ponad 6000 ochotników z całej Ameryki Łacińskiej, o mieszanym pochodzeniu europejskim, rdzennych Amerykanów i Afrykanów, którzy wzięli udział w badaniu CANDELA prowadzonym przez UCL, które rekrutowało z Brazylii, Kolumbii, Chile, Meksyku i Peru.

Naukowcy porównali informacje genetyczne od uczestników ze zdjęciami ich twarzy – w szczególności patrząc na odległości między punktami na ich twarzach, takimi jak czubek nosa lub krawędź ust – aby zobaczyć, jak różne cechy twarzy są powiązane z posiadające różne markery genetyczne.

Naukowcy zidentyfikowali niedawno 33 regiony genomu związane z kształtem twarzy, z których 26 udało im się odtworzyć w porównaniu z danymi innych ras, wykorzystując uczestników z Azji Wschodniej, Europy lub Afryki.

W szczególności w jednym regionie genomu, tzw ATF3naukowcy odkryli, że kilka osób w ich badaniu pochodzenia rdzennych Amerykanów (a także innych wschodnioazjatyckich przodków z innej grupy) miało materiał genetyczny w tym genie odziedziczonym po neandertalczykach, co przyczynia się do wyższego nosa.

Odkryli również, że ten region genetyczny miał oznaki doboru naturalnego, co sugeruje, że dawał przewagę tym, którzy nosili materiał genetyczny.

Pierwszy autor, dr Cheng Li (Uniwersytet Fudan), powiedział: „Od dawna spekulowano, że kształt naszych nosów jest determinowany przez dobór naturalny. Ponieważ nasze nosy mogą pomóc nam regulować temperaturę i wilgotność powietrza, którym oddychamy, nosy o różnych kształtach może lepiej pasować do różnych klimatów”, w których żyli nasi przodkowie.

„Gen, który tutaj zidentyfikowaliśmy, mógł zostać odziedziczony po neandertalczykach, aby pomóc ludziom przystosować się do chłodniejszego klimatu, gdy nasi przodkowie wyprowadzili się z Afryki”.

Współautor, profesor Andrés Ruiz Linares (University of Fudan, UCLA Genetics, Evolution and Ecology, Aix-Marseille University) dodał: „Większość badań genetycznych nad zmiennością człowieka dotyczyła genów Europejczyków. Amerykańscy uczestnicy z zakresu wyników badań genetycznych, pomagając nam lepiej zrozumieć geny wszystkich ludzi”.

Odkrycie to jest drugim odkryciem DNA starożytnych ludzi, różniących się od Homo sapiens, wpływającego na kształt naszej twarzy. W artykule z 2021 roku ten sam zespół odkrył, że gen, który wpływa na kształt ust, został odziedziczony po starożytnych Denisowianach.

W badaniu wzięli udział badacze z Wielkiej Brytanii, Chin, Francji, Argentyny, Chile, Peru, Kolumbii, Meksyku, Niemiec i Brazylii.

autor: Chris Lane
źródło: UCL
Komunikacja: Chrisa Lane’a – UCL
zdjęcie: Zdjęcie autorstwa dr Kaustubha Adhikari, UCL

Oryginalne wyszukiwanie: otwarty dostęp.
„Zautomatyzowane punkty orientacyjne identyfikują nowe miejsca związane z morfologią twarzy i wskazują na wejście neandertalczyka w kształt ludzkiego nosaNapisane przez Kaustubha Adhikari i in. Biologia komunikacji

podsumowanie

Zautomatyzowane punkty orientacyjne identyfikują nowe miejsca związane z morfologią twarzy i wskazują na wejście neandertalczyka w kształt ludzkiego nosa

Zgłaszamy badanie asocjacyjne całego genomu cech twarzy u ponad 6000 mieszkańców Ameryki Łacińskiej w oparciu o automatyczną identyfikację cech obrazów 2D i testowanie powiązania z odległościami między punktami orientacyjnymi. Wykryliśmy istotne korelacje (wartość P <5 × 10⁻⁸) w 42 regionach genomu, z których dziewięć zostało wcześniej zgłoszonych.

W dalszych analizach 26 z 33 nowych regionów zostało zduplikowanych u mieszkańców Azji Wschodniej, Europejczyków lub Afrykanów, a region homologiczny u myszy wpływa na morfologię twarzoczaszki u myszy.

Nowy region na 1q32.3 pokazuje introwersję od neandertalczyków i odkrywamy, że postępująca droga zwiększa wysokość nosa (zgodnie z różnicą między neandertalczykami a współczesnymi ludźmi).

Nowe regiony obejmują geny kandydujące i elementy regulatorowe genomu, które wcześniej były zaangażowane w rozwój twarzoczaszki i wykazują preferencyjną transkrypcję w komórkach grzebienia nerwowego czaszki.

Zastosowane tutaj zautomatyzowane podejście powinno uprościć zbieranie dużych próbek do badań z całego świata, ułatwiając globalną charakterystykę genetyki rysów twarzy.