Новости и мнения

Генетическая адаптация к мигрени от простуды

Люди, живущие в более высоких широтах, как правило, имеют вариант гена, участвующего в измерении низких температур, но это обходится дорого.

. Генетический вариант человека в гене, участвующем в измерении низких температур, стал более распространенным, когда ранние люди мигрировали из Африки в более холодный климат между 20 000 и 30 000 лет назад, исследование, опубликованное сегодня (май 3) в PLOS Генетика показывает. Преимущество, предоставляемое этим вариантом, окончательно не известно, но исследователи подозревают, что оно влияет на уровни экспрессии гена, которые, в свою очередь, влияют на степень ощущения холода. Наблюдаемая картина положительного отбора убедительно указывает на то, что аллель был полезен, но это преимущество имело компромисс – влекло за собой более высокий риск возникновения мигрени.

«Этот документ является последним в серии статей, показывающих, что люди действительно адаптировались к различным средам после того, как некоторые из наших предков мигрировали из Африки», – объясняет эволюционный генетик Расмус Нислен из Калифорнийского университета в Беркли, который не участвовал в изучение. «Существует целый ряд адаптаций, связанных с переходом в арктический климат, но ни одна из них не имеет такой явной связи с холодом, как эта», – добавляет он.

Выбор оптимизирует фитнес. Это не оптимизирует здоровье, оно не оптимизирует счастье, поэтому иногда вещи отталкиваются от выбора и имеют отрицательные побочные эффекты. Джонс Хокс,
Университет Висконсин-Мэдисон

Хотя исследования продемонстрировали несколько ярких примеров недавней адаптации человека, например, для предотвращения инфекционных заболеваний, таких как малярия или способность переваривать молоко, относительно мало было известно об эволюционных реакциях на фундаментальные особенности окружающей среды, а именно температуру и климат ,

«Очевидно, что люди жили в Африке долгое время, и одним из основных факторов окружающей среды, который изменился при миграции людей на север, была температура», – объясняет популяционный генетик Аида Андрес . Поэтому она и Феликс Кей из Института Макса Планка в Лейпциге разместили ген TRPM8 , который кодирует катионный канал в нейронах, которые иннервируют кожу. Он активируется при низких температурах и необходим для ощущения холода и для терморегуляции. Если было место, чтобы искать адаптацию человека, этот ген выглядел как хороший кандидат.

Используя набор данных 1000 Genomes и Simons Genome Diversity Panel , исследователи исследовали варианты этого гена в популяциях по всей Африке, Европе и Азии. Они обнаружили, что один нуклеотидный полиморфизм (SNP) в регуляторной области гена TRPM8 «сильно дифференцирован между различными популяциями в мире», говорит Андрес, в настоящее время работающий в Лондонском университетском колледже. И генотип коррелировал с широтой: 5 процентов людей с нигерийским происхождением, по сравнению с 88 процентами людей с финским происхождением, имеют адаптированный к холоду вариант.

Используя модели популяционной генетики, исследователи пришли к выводу, что адаптированный к холоду аллель уже существовал в исконной африканской популяции, и что он стал более распространенным, когда люди мигрировали на север. По словам Андреса, географическая структура соответствовала положительному отбору SNP в более высоких широтах.

«Одна из интересных особенностей [этого варианта] заключается в том, что он встречается в Европе относительно чаще, чем среди азиатов, живущих на одной широте», – отмечает Хокс. «Мы не знаем, почему это должно быть. Может быть, здесь есть исторический фактор, который еще не понят ».

Чтобы выяснить, когда происходил отбор по этому варианту, исследователи искали SNP в геномах древних останков охотников-собирателей или фермеров, которые жили 3000–8000 лет назад в Евразии. Оказалось, что аллель уже был распространен среди этих групп по крайней мере 3000 лет назад.

Связь между TRPM8 и мигренью не ясна, кроме ассоциации. «Отбор оптимизирует физическую форму», – говорит антрополог Джон Хокс из Университета Висконсин-Мэдисон, который не был связан с исследованием. «Это не оптимизирует здоровье, это не оптимизирует счастье, поэтому иногда вещи отталкиваются от выбора, и они имеют негативные побочные эффекты. Похоже, это тот случай, когда гена повышают по частоте путем отбора для адаптации к простуде, и это может иметь плохой побочный эффект на повышенную восприимчивость к мигрени ». Также возможно, что недостатком является наличие адаптивного к холоду аллеля TRPM8 Нильсен говорит, что это современное явление, и что риск мигрени появился лишь недавно, когда изменилась обстановка.

Ф. М. Кей и др. «Локальная адаптация человеческого рецептора холода TRPM8 вдоль широтного клина ».    PLOS Genet , 14: e1007298, 2018.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *