Ученые нашли у людей в Андах уникальную генетическую особенность

На протяжении тысяч лет люди, которые живут в Андах на территории Аргентины, пьют воду, смертельно опасную для большинства других. Там природный мышьяк, содержащийся в вулканических породах, просачивается в грунтовые воды, загрязняя местное водоснабжение токсичным металлоидом в таких концентрациях, которые представляют серьезную угрозу для здоровья большинства людей.

Новое же исследование ученых показало, что для местных жителей естественный отбор привел к появлению важного генетического преимущества, сообщает Science Alert.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Ожоги от огня могли повлиять на эволюцию иммунной системы человека

Ученые провели анализ ДНК людей из западной части Южной Америки, который показал, что у популяции в аргентинских Андах есть вариант гена, который помогает людям более безопасно метаболизировать мышьяк.    

«Адаптация приводит к геномным изменениям; однако доказательства специфических адаптаций у людей остаются ограниченными. Наши данные показывают, что адаптация к воздействию стрессового фактора окружающей среды — мышьяка — вероятно, привела к увеличению частоты защитных вариантов AS3MT, что является первым свидетельством адаптации человека к токсичному химическому веществу», — заявили биологи Карина Шлебуш и Люси Гаттепайль из Уппсальского университета.

В настоящее время рекомендуемый предел содержания мышьяка в питьевой воде, установленный Всемирной организацией здравоохранения, составляет 10 микрограммов на литр. До установки системы фильтрации в 2012 году в отдаленном высокогорном городе Сан-Антонио-де-лос-Кобрес на плато Пуна-де-Атакама в Аргентине питьевая вода содержала около 200 микрограммов мышьяка на литр – примерно в 20 раз больше рекомендуемого предела.

Но этот район был заселен еще семь, а может и 11 тысяч лет назад. В 1995 году ученые отметили, что женщины из аргентинских Анд обладают «уникальной» способностью метаболизировать мышьяк, о чем свидетельствуют метаболиты в их моче.

Когда мышьяк попадает в организм, ферменты преобразуют его в несколько химических форм. Одна из этих промежуточных форм, называемая монометилированным мышьяком (ММА), особенно токсична. Более поздняя форма, диметилированный мышьяк (ДМА), легче выводится из организма с мочой. У жителей Сан-Антонио-де-лос-Кобрес наблюдалась тенденция к образованию меньшего количества токсичной промежуточной формы и большего количества - легко выводимой, что свидетельствует о необычайной эффективности переработки мышьяка их организмом.

В ходе исследования ученые взяли образцы ДНК у 124 женщин в Сан-Антонио-де-лос-Кобрес, образцы мочи которых показали тот же профиль метаболитов мышьяка, что и в исследовании 1995 года. Затем они проанализировали миллионы генетических маркеров по всему геному.

Чтобы понять, является ли этот вариант гена уникальным  для аргентинской популяции, ученые сравнили свои результаты с общедоступными данными генома из Перу и Колумбии, полученными в рамках международного проекта «1000 геномов». Они обнаружили кластер генетических вариантов вблизи гена AS3MT, которые сильно влияют на то, как организм перерабатывает мышьяк. Эти варианты были гораздо более распространены у жителей Сан-Антонио-де-лос-Кобрес, чем в генетически схожих популяциях в Перу и Колумбии.

Напомним, международная группа ученых обнаружила, что тысячи генетических вариантов, унаследованных от денисовцев, до сих пор активно влияют на работу иммунной системы жителей Океании.