Когда современные люди пришли из Африки на тропические острова юго-западной части Тихого океана, они столкнулись с новыми патогенами. Обзавестись генетическими вариантами, способствующими выживанию в этих условиях, они, возможно, смогли благодаря смешению с местными жителями — денисовцами. Согласно новому исследованию, некоторые из этих вариантов до сих пор сохраняются в геномах людей, живущих в Папуа — Новой Гвинее.
Ученым уже известно, что жители Папуа — Новой Гвинеи и островов Меланезии унаследовали от денисовцев до 5 % своей ДНК. Но функции денисовских вариантов генов оставались не до конца ясными, так как в распоряжении исследователей было мало данных о геномах современных людей из Новой Гвинеи и Меланезии. Новое исследование преодолевает эту проблему, используя генетические данные 56 человек из Папуа — Новой Гвинеи, которые недавно были проанализированы для другой статьи, являющейся частью Индонезийского проекта по изучению геномного разнообразия (Indonesian Genome Diversity Project). Исследователи из Австралии и Новой Гвинеи сравнили эти геномы с геномами денисовцев из Денисовой пещеры, а также с неандертальцами. Они обнаружили, что новогвинейцы унаследовали от денисовцев необычно высокие частоты 82 000 генетических вариантов, известных как однонуклеотидные полиморфизмы, то есть различия в один нуклеотид в конкретной точке генома.
Затем авторы исследования стали искать эти варианты в базе данных, которая связывает гены с различными функциями в разных тканях человека. Они сосредоточились на вариантах генов, связанных с иммунитетом, которые могли бы, например, стимулировать выработку белков другим геном или, наоборот, отключать или ослаблять его работу. Такие изменения могу служить настройками, помогающими оптимизировать иммунную систему для конкретных патогенов, с которыми организм столкнется в окружающей среде.
У папуасов Новой Гвинеи ученые обнаружили множество денисовских вариантов, расположенных рядом с генами, которые, как известно, влияют на иммунный ответ на вирусы и другие патогены. Затем они проверили функцию восьми денисовских вариантов, связанных с экспрессией белков, продуцируемых двумя генами, в частности, OAS2 и OAS3, «лимфобластоидными» клеточными линиями В-клеток, типом лейкоцитов, которые вырабатывают антитела, критически важные для иммунного ответа организма. Эти клеточные линии были собраны у папуасов одним из авторов исследования Кристофером Кинипи, папуасским врачом и директором службы здравоохранения в Университете Папуа — Новой Гвинеи. Два денисовских генетических варианта, обнаруженных в этих папуасских клеточных линиях, снижали выработку белков, которые регулируют цитокины, уменьшая воспаление. Такая умеренная воспалительная реакция могла помочь папуасам пережить волну новых инфекций, с которыми они столкнулись бы в этом регионе.
В совокупности полученные данные указывают, что денисовские генетические варианты «могут точно настроить иммунный ответ», чтобы оптимизировать его к окружающей среде, по словам ведущего автора работы Ирэн Гальего Ромеро (Irene Gallego Romero) из Мельбурнского университета. «В тропиках, где у людей много инфекционных заболеваний, можно немного снизить иммунный ответ и не переборщить», — говорит она. Результаты согласуются с более ранними работами о роли неандертальских вариантов у нынешних европейцев. Исследования ДНК как неандертальцев, так и денисовцев в разных популяциях показывают, что спаривание с архаичными людьми, давно адаптированными к условиям региона, обеспечило быструю адаптацию для прибывающих современных людей.
Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Genetics.
