Telegram-канал thebatrachospermummagazine - The Batrachospermum Magazine: Новости и СМИ

The Batrachospermum Magazine

22 сентября 2017 14:51

В Аллия-Бей на озере Туркана в Кении были собраны древние кости возрастом 4 млн лет, свежее исследование которых выглядит весьма многообещающе для уточнения человеческой эволюции. 🐒

Древние ДНК могли бы многое рассказать об эволюционных взаимосвязях между ископаемыми гомининами и раз и навсегда разрешить вопрос, кто из них был нашим непосредственным прародителем. Но вот засада: в жарком и влажном климате Африки ДНК долго не хранится, так что палеоантропология лишена шанса на могучий генетический анализ, который расставил бы всех по местам.

И тут на помощь спешит гликолилхондроитинсульфат! Замысловатое имя для супергероя, да и не ручаюсь, что правильное, но обо всем по порядку.

Есть одна кислота, N-гликолилнейраминовая (Neu5Gc), но только не у вас. У меня ее тоже не производится в организме, как и у всех современных людей и утконосов. Зато она есть у остальных обезьян Старого Света и у большинства прочих млекопитающих. Neu5Gc относится к сиаловым кислотам, которые обретаются на поверхности клеток и выполняют там некие посреднические функции, но патогены частенько используют эти молекулы в качестве мест для швартовки и инициации заражения. Предполагается, что 2 – 3 млн лет назад, незадолго до появления рода Homo, у предков людей случилась мутация, которая отключила ген фермента, необходимого для производства Neu5Gc, и это лишило тогдашнюю малярию возможности заражать их (современный малярийный плазмодий для проникновения в эритроциты человека использует молекулу-предшественник – N-ацетилнейраминовую кислоту, Neu5Ac).

И вот ученые из Калифорнийского университета (США) выяснили, что в результате естественного распада Neu5Gc гликолил (Gc) встраивается в хондроитинсульфат (CS), который входит в состав хрящей и костей. Открытый ими гликан Gc-CS обнаружен в ряде звериных образцов, включая кости шимпанзе и мышиные ткани. Но самое интересное, что этот гликан оказалось возможным выявить и в ископаемых остатках пещерного медведя возрастом 50 тысяч лет!

А теперь представьте: если Gc-CS является маркером прижизненного производства Neu5Gc, то по наличию или отсутствию его в костях австралопитеков можно было бы судить о том, кто из них стал непосредственным предком для рода Homo! Конечно, при условии, что гликан сохраняется миллионы лет.

Вот только кости древних гоминин ученым пока что никто на анализ не дал. Палеоантрополог Мив Лики, которая руководит раскопками на озере Туркана и к которой американцы обратились за материалом, предложила сначала опробовать метод на костях парнокопытного из слоя, изображенного на фотографии (здесь же было сделано открытие Australopithecus anamensis). И они нашли там свой чудо-гликан! То есть он вполне себе сохраняется в костях возрастом 4 млн лет – и это открывает ряд приятных возможностей для антропологов.

Помимо уточнения эволюционного древа, метод теоретически позволит выяснить, когда наши предки стали активно употреблять в пищу мясо. Дело в том, что Neu5Gc в небольших количествах попадает в кровь и ткани человека с мясом млекопитающих (накопление ее предположительно может вызывать агрессивную иммунную реакцию в виде хронического воспаления или, того хуже, рак). В костях, в свою очередь, могут оставаться следовые количества Gc-CS – это было подтверждено в экспериментах с мышами, которых искусственно лишили возможности производить Neu5Gc, а затем напичкали кормом с добавкой этой кислоты. Ученые ожидают, что однажды будут выявлены три группы ископаемых гоминин: те, у кого есть Gc-CS, – жившие до отделения линии Homo; без Gc-CS – древние Homo; и более поздние люди со следами Gc-CS, которые перешли на мясную диету.

Конечно, реальная картина может оказаться сложнее, но в любом случае будет интересно увидеть результаты применения новой методики в палеоантропологии. Мив Лики числится соавтором научной статьи в PNAS и почти наверняка уже снабдила коллег косточками разных австралопитеков для масштабного анализа. Скоро мы узнаем, кто из них был нашим прадедулей 😉