Интересный факт дня: Древняя мутация сделала нас уязвимыми перед коронавирусом
Опубликованно 07.08.2020 10:27
Сотни тысяч лет назад наши предки разработали простой трюк, который мог бы помочь предотвратить серьезное инфекционное заболевание. Это, вероятно, спасло нашу кожу, но изменение было далеко от идеального решения.
Новое исследование обнаружило доказательства того, что мутации, возникшие между 600 000 и 2 миллионами лет назад, были частью комплекса адаптаций, которые могли непреднамеренно сделать нас склонными к воспалительным заболеваниям и другим патогенам.
Международная группа исследователей сравнила около тысячи человеческих геномов с несколькими из наших вымерших двоюродных братьев, неандертальцев и денисовцев, чтобы заполнить недостающие сведения об эволюции семейства химических веществ, которые покрывают клетки человеческого тела.
Сиаловые кислоты представляют собой разнообразную группу углеводов, которые цветут как листья на кончиках белков, покрывающих поверхности человеческих клеток.
Эта группа будет первой, с которой вы столкнетесь, если бы вы были размером с вирус или бактерию. Поэтому неудивительно, что эти кислоты служат маркером безопасности, отличая друга от врага.
Изменения маркеров сиаловой кислоты могут привести к ряду заболеваний. Но это было одно конкретное изменение, характерное для всех людей, которое исследователи здесь стремились понять.
Большинство млекопитающих, включая близкородственных обезьян, имеют соединение, называемое N-гликолилнейраминовой кислотой или Neu5Gc. В течение некоторого времени мы знали, что ген этой версии сиаловой кислоты у нас нарушен, и его предшественник, форма N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac), выполняет свою работу.
Исследователи ранее предполагали, что эта мутация была выбрана для людей, чтобы затруднить уничтожение малярийных паразитов, таких как Plasmodium knowlesi, для захвата эритроцитов.
Это обмен, который у других животных - в том числе несколько птиц, летучих мышей и даже китов - также эволюционировался самостоятельно.
Поскольку шимпанзе сохраняют ген Neu5Gc, мутация должна была произойти в течение последних 6 миллионов лет или около того, некоторое время после того, как мы разъединились как виды.
Это окно теперь можно сузить еще больше. Это самое последнее исследование показывает, что неандертальцы и денисовцы разделяют наш вариант сиаловой кислоты, то есть изменение произошло до того, как наша ветвь генеалогического древа разошлась примерно от 400 000 до 800 000 лет назад.
Впрочем, маркеры сиаловой кислоты - это только часть истории. Чтобы отличить клетки, которые служат нам в борьбе от возможных захватчиков, наши иммунные клетки вооружены сканирующим химическим веществом, называемым лектинами иммуноглобулинового типа, связывающими сиаловую кислоту. Или сиглекс для краткости.
Когда происходит проверка, если маркер сиаловой кислоты в клетке не доходит до нуля, это преграда для этой клетки. Естественно, любые изменения в сиаловой кислоте подразумевают, что наша система сиглексов также нуждается в корректировке.
Конечно, при дальнейшем исследовании исследователи обнаружили значительные мутации среди кластера генов сиглеков, которые являются общими для людей и их близких, но не для приматов.
Не все эти версии также обнаруживаются на иммунных клетках. Согласно исследованию, некоторые из них обнаруживаются в других тканях, таких как мозг, плацента и кишечник.
Другими словами, родословная нашего вида, возможно, раскололась в результате этого комплекса иммунных мутаций, возможно, происходящих с появлением Homo erectus чуть более 2 миллионов лет назад. Это дало нам новые когнитивные и физические таланты, появившиеся у людей пару миллионов лет назад
Но есть и другие последствия изменений, которые мы все еще испытываем сегодня.
Экспрессия сиглека связана с такими состояниями, как астма и болезнь Альцгеймера, что повышает вероятность того, что защита от разрушительного заболевания ставит нас под угрозу других состояний.
Что касается этого обмена в сиаловой кислоте, это могло бы предоставить новую возможность для уничтожения других патогенных микроорганизмов.
Широкий спектр вирусов и бактерий попадает в наши клетки, цепляясь за сиаловую кислоту, многие из которых заражают людей, но не обезьян. Болезни, такие как холера, оспа, грипп и коронавирусы, далеко не тривиальны.
"Большинство коронавирусов заражают клетки в два этапа - сначала путем распознавания обильных сиаловых кислот в качестве места связывания для закрепления, а затем поиска рецепторов белка с более высоким сродством, таких как ACE2", - сказал врач Аджит Варки из журнала Science Science Энн Гиббонс.
Эволюция выполняет свою работу. Но никто не сказал, что это было прекрасно.
Напомним, ранее мы узнали, что борьба с коронавирусом вызовет новые эпидемии.
Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.
Категория: Наука