Genetyczne ślady wędrówek naszych przodków
Katarzyna Kopka | 2008-03-11
Dzięki analizie genetycznej prześledzono mapę wędrówki ludzkiej z kontynentu afrykańskiego poprzez Azję, Europę do Ameryki. Przeanalizowano również obecność szkodliwych genów w różnych populacjach w zależności od „odległości” ich pokrewieństwa z populacją afrykańską. Być może w przyszłości dzięki analogicznym badaniom będziemy mogli wyśledzić naszych własnych przodków.
Badania potwierdzające afrykańską kolebkę ludzkości przeprowadzili naukowcy z Cornell University, University of Michigan oraz z National Institute on Aging.
Znana od dawna teoria „pożegnania z Afryką” mówi, iż wszystkie populacje wywodzą się z Afryki, której ludność opuściła swój kontynent około 200 tysięcy lat temu i rozpoczęła wędrówkę po innych kontynentach. Jako pierwsza zasiedlona została Azja, stamtąd z kolei nasi przodkowie zajmowali kolejno pozostałe kontynenty. Naukowcy śledzili te wędrówki tropami genetycznymi, które jednocześnie ujawniły, iż poszczególne populacje zakładane były przez niewielką grupę założycielską.
Okazuje się jednak, iż genetyka nie tylko może pomóc tworzyć mapy ludzkich wędrówek, ale również może dać możliwość zbadania pochodzenia wielu genów odpowiedzialnych za podatność na różne choroby.
Dowodem na afrykańską kolebkę ludzkości jest największa różnorodność genetyczna mieszkańców Afryki. Znacznie mniej zróżnicowani genetycznie są mieszkańcy Azji, Europy, najmniej zaś Ameryki. Zjawisko to naukowcy tłumaczą efektem założyciela. Na czym on polega? Otóż ludy opuszczające Afrykę wędrowały na kolejne kontynenty, gdzie zakładały nowe populacje. Jednak każda nowa populacja pochodziła z małej grupy założycielskiej, w związku z czym pula genowa była również zawężona. W historii ludzkości występowały również zdarzenia zwane „wąskimi gardłami”, jak np kataklizmy czy choroby, które dodatkowo eliminowały posiadaczy pewnych genów.
Badania przeprowadzone przez naukowców pod kierunkiem Profesora Carlosa Bustamante z Cornell University, New York State, wykazały, iż Amerykanie pochodzenia europejskiego są posiadaczami znacznie większej liczby szkodliwych genów niż Amerykanie pochodzenia afrykańskiego, ponieważ wywodzą się z populacji o mniejszej puli genowej. Przebadali oni materiał genetyczny 35 ludzi pod kątem występowania pewnych specyficznych odcinków DNA. Chodzi o SNP ( z ang. Single nucleotide polymorphism), czyli występowanie tych samych genów różniących się w populacji jednym nukleotydem (czyli podstawowym elementem budulcowym DNA). Zmiana taka może nie mieć żadnych efektów dla organizmu; może jednak oznaczać zmianę aminokwasu w łańcuchu białkowym - wówczas może okazać się nawet letalna.
Badania wykazały, iż w populacji Amerykanów pochodzenia europejskiego występuje więcej takich szkodliwych zmian w DNA (16%) niż w populacji Amerykanów pochodzenia afrykańskiego (12%). Zmiany takie obserwujemy jednak tylko na poziomie populacji, ponadto nie wiadomo dokładnie jaki wpływ na podwyższenie ryzyka wystąpienia chorób maja poszczególne zmiany w materiale genetycznym.
Jaka jest tego przyczyna? Otóż odpowiedzialne są za nią dwa wcześniej wspomniane zjawiska: efekt założyciela oraz wąskiego gardła. Zawęziły one pulę genową populacji europejskiej uniemożliwiając jednocześnie wyeliminowanie niekorzystnych genów. Największa różnorodność genetyczna występuje w populacjach afrykańskich, co potwierdza istnienie afrykańskiej kolebki ludzkości.
W kolejnym badaniu, którego wyniki opisano w Nature, naukowcy przeanalizowali materiał genetyczny 485 ludzi, badając jak zmniejsza się różnorodność genetyczna wraz z rosnącą odległością od Afryki. Badanie przeprowadzono pod kierunkiem Profesora Noaha Rosenberga z University of Michigan oraz Andrew Singletona z National Institute on Aging. Ich wyniki potwierdziły teorię, iż ludzie z Afryki w pierwszej kolejności zasiedlali wschód, następnie Europę, Azję, wyspy Pacyfiku a na końcu dotarli do Ameryki. Dodatkowo ich badanie ujawniło wiele nowych typów zróżnicowania genetycznego ludzi, tzw. CNV czyli copy-number wariant. Polegają one na występowaniu różnej liczby kopii tego samego genu u różnych osobników. Odkryto aż 507 CNVs uprzednio nieznanych. Mogą one być przyczyną wielu chorób podłożu genetycznym. Obecnie możemy śledzić wędrówkę całych populacji, w przyszłości jednak będziemy mogli odnajdywać naszych własnych przodków.
Źródło:
telegraph.co.uk: Roger Highfield, African DNA has more genetic diversity, 21.02.2008