Seks tussen verschillende menselijke soorten beïnvloedt de hedendaagse gezondheid

 

Het is maar goed dat de Homo sapiens enkele Neanderthaler– en Denisovan-genen in het DNA hebben.

De homo sapiens die Afrika verlieten en in aanraking kwamen met de Neanderthalers in Europa, de twee oude menselijke rassen hadden seks met elkaar, het was het uitwisselen van levensreddende genetische aanpassingen. Die genetische uitwisseling zorgde ervoor dat hybride kinderen de duizenden jaren van natuurlijke selectie Neanderthalers in Europa overslaan en snel virusbestrijdende en levensreddende genen erven.

Deze genetische zegen vond ongeveer 100.000 jaar geleden plaats, maar Neanderthaler genen – samen met de genen van een andere oude mens, de Denisovans – blijven vandaag onze gezondheid beïnvloeden.

Nu zeggen wetenschappers dat deze invloed misschien groter is dan ze eerder dachten. Volgens een nieuwe studie zou de genetische uitwisseling van de voorouderlijke mensen zelfs een van de belangrijkste oorzaken van adaptieve evolutie bij mensen kunnen zijn.

Met behulp van nieuwe computermethoden bepalen wetenschappers dat de genenstroom tussen archaïsche mensen en het hedendaagse menselijke metabolisme, onze reactie op verschillende soorten pathogenen en een verstrooiing van neuronale eigenschappen beïnvloedt. De bevindingen werden dinsdag gepubliceerd in Molecular Biology and Evolution .

We beseften dat dergelijke interacties voor door Neanderthaler en Denisova geërfde mutaties over het hoofd waren gezien. ”
Alexandre Gouy en Laurent Excoffier analyseerden eerst “archaïsche introgressiekaarten” voor 35 Melanesische individuen. Introgressiekaarten, vertelt Gouy Inverse, vertellen je welke blokken in je genoom waarschijnlijk van archaïsche afkomst zijn. Ze worden opgespoord door het vergelijken van de genomen van oude mensachtigen – verkregen van fossielen uit Neanderthaler en Denisovan – en moderne mensen met behulp van statistische hulpmiddelen.

Kortom, je kunt ‘een genoom zien als een mozaïek van blokken geërfd van je voorouders’, zegt hij. Als oude mensachtigen, die met moderne mensen zijn gekruist, kunnen sommige van deze blokken langs het genoom worden herleid tot voorouders van Neanderthaler en Denisovan.

De onderzoekers keken vervolgens naar introgressiekaarten van deelnemers aan het 1.000 Genomes Project. Voor het doel van de studie richtten de onderzoekers zich op die van mensen uit Oost-Azië, Europa en Papoea-Nieuw-Guinea.

Wat hebben mensen geërfd?
Hun analyse van introgressiepatronen, samen met datasets van verbonden genen en subnetwerken, leverde complexe en fascinerende bevindingen op.

Eerder is aangetoond dat het Denisovan- gen EPAS1, Tibetanen waarschijnlijk helpt op grote hoogte te leven, en dat sommige Neanderthaler-varianten worden geassocieerd met gedragskenmerken, waaronder stemmingsstoornissen en een neiging tot verslavingen.

Neanderthaler eigenschappen
Neanderthaler DNA beïnvloedt bepaalde eigenschappen bij mensen, is in eerdere studies vastgesteld.
De nieuwe studie wees uit dat, in Europese populaties, Neanderthaler-genen ook zijn gekoppeld aan metabolisme, ijzer- en zuurstofbinding in rode bloedcellen en spieren, evenals reukreceptoren. Onder Oost-Aziaten en Europeanen wordt oude introgressie geassocieerd met een GABA-transporter en een neurotransmitter-transporter, suggereert de studie. In Papua’s werden genen gevonden die ‘een significante overmaat aan introgressie’ vertoonden die verband houden met autisme-gevoeligheid en ADHD (aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit). (Of misschien zijn zij gevoeliger voor slechte voedingsmiddelen?)

Vooral intrigerend was het vinden van de aanwezigheid van introgressieve mutaties in Papoea-Nieuw-Guinese die mogelijk gekoppeld zijn aan veerkracht tegen malaria, zegt Guoy. Deze mutaties zijn gekoppeld aan de afkomst van Denisovan.

Niet elke erfenis is hetzelfde
Belangrijk is dat alleen omdat men Densivoan of Neanderthaler DNA in hun genoom heeft, dat niet betekent dat overerving op dezelfde manier in hun genen zal verschijnen. Elke menselijke bevolking heeft een specifieke geschiedenis en oude mensachtigen die op verschillende tijdstippen en op verschillende plaatsen met moderne mensen zijn gekruist.

“Dat is de reden waarom introgressieve genen soms specifiek zijn voor een populatie”, zegt Gouy. “Verschillende mensen kunnen dezelfde hoeveelheid Neanderthaler-DNA dragen, maar het kan op verschillende plaatsen in hun genoom worden gevonden.”

Bijvoorbeeld: de regio van het genoom die mogelijk betrokken is bij resistentie tegen malaria onder Papoea-Nieuw-Guinese wordt geërfd van Denisovans. Deze mutaties zijn bijna altijd te vinden in Melanesiërs en Aboriginal Australiërs – dat is waarom ze niet aanwezig zijn in de wereldbevolking.

Het is ook niet zo eenvoudig als zeggen omdat een persoon met Neanderthaler DNA ADHD heeft, dus  Neanderthalers hadden ADHD. Hoewel deze studie erop wijst dat door Denisovan en Neanderthaler overgeërfde genen verband houden met gezondheid en gedrag, “blijft het erg moeilijk om het effect van die mutaties precies te kwantificeren,” zegt Guoy.

“Wat we tot nu toe kunnen zeggen, is dat sommige introgressieve mutaties zijn geassocieerd met neurologische processen,” zegt hij. “We kunnen nog niet precies weten hoe het de gezondheid of het gedrag van een individu zal beïnvloeden, alleen op basis van genomische gegevens.”

Een andere manier om geninteracties te onderzoeken
De studie is gebaseerd op twee nieuwe benaderingen, zegt Guoy. Eén stelt onderzoekers in staat om netwerken van genen te vinden die een overmaat aan introgressie vertonen in bepaalde populaties, en de ene naar andere tests of specifieke mutaties in bepaalde genen de neiging hebben samen te worden gevonden in moderne individuen. Dat samenklonteren staat bekend als wanneer genen “co-introgressie” zijn.

Met deze technieken konden ze nieuwe inzichten verkrijgen door de gegevens te onderzoeken vanuit een netwerkinteractieperspectief. Gouy zegt dat ze hun aanpak kunnen zien als een aanvulling op meer traditionele methoden die zich richten op enkele genen, waardoor ze eenvoudigweg een ander perspectief op dezelfde gegevens kunnen hebben.

“Ik vind het persoonlijk fascinerend om te zien dat kruising met andere menselijke geslachten, menselijke aanpassingen heeft gevormd,” zegt Gouy. “Terwijl we benaderingen ontwikkelden om moderne menselijke aanpassingen te begrijpen door te kijken naar geninteracties, realiseerden we ons dat dergelijke interacties voor door Neanderthaler en Denisova geërfde mutaties over het hoofd waren gezien.”

De resultaten van genomische studies moeten met voorzichtigheid worden geïnterpreteerd, zegt Gouy. Gedrag is het resultaat van een complexe interactie van genen en de omgeving – en het is moeilijk om de volledige impact van genen te beoordelen.

Maar het is duidelijk dat de interactie tussen genen ons op een bepaalde manier beïnvloedt, en historisch zijn onze archaïsche mutaties over het hoofd gezien. Deze speelden een rol in de menselijke evolutie en gezondheid, en meer onderzoek is nodig om de volledige omvang te kennen.

Abstract:

Anatomisch moderne mensen dragen veel introgressieve varianten van andere mensachtigen in hun genomen. Sommigen van hen beïnvloeden hun fenotype en kunnen dus negatief of positief worden geselecteerd. Verschillende individuele genen zijn voorgesteld als onderwerp van adaptieve introgressie, maar de mogelijkheid van polygene adaptieve introgressie is nog niet uitgebreid onderzocht. In deze studie analyseren we archaïsche introgressiekaarten met verfijnde functionele verrijkingsmethoden om signalen van polygene aanpassing van introgressieve varianten te vinden. We passen eerst een methode toe om sets van verbonden genen (subnetwerken) te detecteren binnen biologische paden met een hoger dan verwachte niveau van archaïsche introgressie. Vervolgens introduceren en passen we een nieuwe statistische test toe om onderscheid te maken tussen epistatische en onafhankelijke selectie in genensets van hedendaagse mensen. We identificeren verschillende bekende doelen van adaptieve introgressie en we laten zien dat ze tot grotere netwerken van introgressieve genen behoren. Na correctie voor genetische koppeling vinden we dat signalen van polygene aanpassing meestal worden verklaard door onafhankelijke en potentieel opeenvolgende selectie-episodes. We vinden echter ook enkele gensets waar introgressieve varianten significante signalen van epistatische selectie vertonen. Onze resultaten bevestigen dat archaïsche introgressie lokale aanpassing heeft vergemakkelijkt, met name in immuniteitsgerelateerde en metabole functies, en benadrukken de betrokkenheid bij een gecoördineerde reactie op ziekteverwekkers uit Afrika. vinden we dat signalen van polygene aanpassing meestal worden verklaard door onafhankelijke en potentieel opeenvolgende selectie-episodes. We vinden echter ook enkele gensets waar introgressieve varianten significante signalen van epistatische selectie vertonen. Onze resultaten bevestigen dat archaïsche introgressie lokale aanpassing heeft vergemakkelijkt, met name in immuniteitsgerelateerde en metabole functies, en benadrukken de betrokkenheid bij een gecoördineerde reactie op ziekteverwekkers uit Afrika. vinden we dat signalen van polygene aanpassing meestal worden verklaard door onafhankelijke en potentieel opeenvolgende selectie-episodes. We vinden echter ook enkele gensets waar introgressieve varianten significante signalen van epistatische selectie vertonen. Onze resultaten bevestigen dat archaïsche introgressie lokale aanpassing heeft vergemakkelijkt, met name in immuniteitsgerelateerde en metabole functies, en benadrukken de betrokkenheid bij een gecoördineerde reactie op ziekteverwekkers uit Afrika.

https://www.inverse.com/article/62083-how-to-detox-naturally