بیماری‌هایی که از نئاندرتال‌ها به ارث برده‌ایم

به گزارش خبرنگار ایلنا، درآمیختگی نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی در هزاران سال قبل، سبب به ارث رسیدن ژن‌های ماندگاری شده که در ظاهر و حتی خطر ابتلا به بیماری‌های انسان امروز نقش داشته‌اند.

«جاشوا آکی» استاد ژنومیک تلفیقی دانشگاه پرینستون، به لایوساینس می‌گوید: بررسی‌های ژنوم انسان امروزی نشان می‌دهد که نزدیک‌ترین بستگان انسانی ما نئاندرتال‌ها بودند درواقع یکی از میراث نئاندرتال‌ها، ژن‌هایی است که از آن‌ها به انسان امروزی رسیده است.

«سریرام سانکارارامان» استاد ژنتیک انسانی و پزشکی محاسباتی یکی دیگر از محققانی است که به لایوساینس می‌گوید: در ابتدا، انسان‌های مدرن کروموزوم‌های کامل را از نئاندرتال‌ها به ارث بردند. با این حال، از نسلی به نسل دیگر، از طریق فرآیندی به نام نوترکیبی ژنتیکی، این بخش‌های DNA شکسته شده و به هم ریخته شد.

او می‌گوید: به طور کلی DNA نئاندرتال‌ها برای انسان مدرن مضر بود به این معنی که به سرعت از DNA انسان مدرن از طریق تکامل حذف شد. این اتفاق منجر به بیابان‌های DNA نئاندرتال یا مناطق بزرگی از ژنوم انسان مدرن بدون آن شد. به عنوان مثال، دانشمندان فکر می‌کنند کروموزوم Y در مردان حاوی هیچ ژن نئاندرتال نیست. ممکن است ژن‌های موجود در نئاندرتال Y با سایر ژن‌های انسانی ناسازگار باشند یا به‌طور تصادفی از طریق فرآیندی به نام رانش ژنتیکی از بین رفته باشند.

به گفته او، در افرادی که دی‌ان‌ای نئاندرتال را به ارث برده‌اند، کروموزوم X نیز نسبت به سایر کروموزوم‌های غیرجنسی دارای تبار نئاندرتالی بسیار کمتری است. این احتمالاً به این دلیل است که هر گونه جهش مضر یا غیرعملکردی در کروموزوم X در مردان بیان می‌شود، زیرا آن‌ها فاقد یک نسخه مشابه و عملکردی از ژن برای جبران هستند. دانشیار اکولوژی، تکامل و زیست‌شناسی موجودات زنده در دانشگاه براون، به Live Science گفت که احتمالاً فشار تکاملی قوی برای حذف چنین ژن‌های مضر نئاندرتال از انسان مدرن X ایجاد کرده است.

با این حال برخی از DNA نئاندرتال به انسان‌های مدرن کمک کرد تا زنده بمانند و تولید مثل کنند و بنابراین در ژنوم ما باقی مانده است. امروزه DNA نئاندرتال به طور متوسط ​​۲ درصد از ژنوم افراد خارج از آفریقا را تشکیل می‌دهد. به گفته آکی، فرکانس DNA نئاندرتال که صفات مفید را کد می‌کند ممکن است در برخی از مناطق ژنوم به ۸۰ درصد برسد.

انسان‌های مدرن ژن‌های بینی بلند را از نئاندرتال‌ها به ارث گرفته‌اند

برای بسیاری از مردم، میراث نئاندرتال‌ها در یک ویژگی بسیار قابل مشاهده است: رنگ پوست. یک نوع ژن نئاندرتال در کروموزوم ۹ که بر رنگ پوست تأثیر می‌گذارد در ۷۰ درصد اروپاییان امروزی وجود دارد. نوع دیگری از ژن نئاندرتال که در بیشتر آسیای شرقی یافت می‌شود، کراتینوسیت‌ها را تنظیم می‌کند که از طریق رنگدانه تیره‌ای به نام ملانین از پوست در برابر اشعه ماوراء بنفش محافظت می‌کند.

انواع ژن‌های نئاندرتال نیز با خطر بیشتر آفتاب سوختگی در انسان مدرن مرتبط است. به همین ترتیب، حدود ۶۶ درصد از اروپایی‌ها دارای یک آلل نئاندرتال هستند که با خطر آفتاب‌سوختگی دوران کودکی و توانایی ضعیف برنزه شدن مرتبط هستند.

علاوه بر این، اجداد ما مجبور بودند با هوای سردتر اوراسیا سازگار شوند. برای انجام این کار، آن‌ها ممکن است ژن‌های نئاندرتال را به دست آورده باشند که بر شکل صورت تأثیر می‌گذارد. در مطالعه سال ۲۰۲۳، دانشمندان دریافتند که انسان‌های مدرن ژن‌های بینی بلند را از نئاندرتال‌ها به ارث برده‌اند.

ژن سحرخیزی هدیه نئاندرتال‌ها به انسان امروز

DNA نئاندرتال همچنین ممکن است به انسان‌های امروزی کمک کرده باشد تا با تفاوت‌های بزرگتر در طول روز و شب در عرض‌های جغرافیایی شمالی سازگار شود.

ژن‌های ماندگار نئاندرتال بر ساعت شبانه روزی ما تأثیر می‌گذارند که فرآیندهای داخلی مانند دمای بدن و متابولیسم را تنظیم می‌کند. به عنوان مثال، کاپرا و همکارانش دریافتند که برخی از سحرخیزان می‌توانند از نئاندرتال‌ها به خاطر ژن‌های ساعت شبانه روزی‌شان تشکر کنند.

کاپرا گفت که این ممکن است به اجداد ما کمک کرده باشد تا با روزهای کوتاه زمستانی دورتر از خط استوا سازگار شوند.

کاپرا می‌گوید: به نظر می‌رسد که مهم نیست که آدم صبحگاهی باشد. او گفت: این سیگنالی است که نشان می‌دهد ساعت شما اساسا چقدر انعطاف‌پذیر است و چقدر می‌تواند خود را با تغییرات چرخه‌های نور تا تاریکی با فصول سازگار کند.

ارتباط مستقیم ژن نئاندرتال‌ها با عملکرد سیستم ایمنی انسان امروز

بسیاری از ژن‌های نئاندرتال که به شدت حفظ شده‌اند با عملکرد سیستم ایمنی مرتبط هستند. در زمان ورود اجداد انسان امروزی به اروپا، نئاندرتال‌ها صدها هزار سال را صرف مبارزه با عفونت‌های خاص اوراسیا کرده بودند. جفت‌گیری انسان مدرن با نئاندرتال‌ها، سبب شد انسان‌های امروزی ژن‌های مبارزه با عفونت را دریافت کنند.

دیوید انارد، استادیار بوم شناسی، می‌گوید: آن قطعات DNA نئاندرتال، به ویژه قطعات ایمنی، که قبلاً در برابر پاتوژن‌هایی که نئاندرتال‌ها برای مدت طولانی با آن‌ها زندگی می‌کردند و سازگار شده بودند، تحت انتخاب طبیعی در جمعیت‌های انسانی مدرن شروع به افزایش کردند و در حالی که بسیاری از پاتوژن‌های اجدادی که انسان‌های باستان را بیمار می‌کردند در زمان گم شده‌اند.

برخی از ژن‌های نئاندرتال که به مبارزه با آن‌ها کمک می‌کردند هنوز بر علیه پاتوژن‌های مدرن کار می‌کنند. به عنوان مثال، یک مطالعه در سال ۲۰۱۸ توسط انارد و یکی از همکارانش صورت گرفت، نشان داد که انسان‌های مدرن DNA نئاندرتال را به ارث برده‌اند که به آن‌ها در مبارزه با ویروس‌های RNA که شامل آنفولانزا (آنفولانزا)، HIV و هپاتیت C است، کمک می‌کند.

این درحالی است که برخی از ژن‌های نئاندرتال که زمانی به اجداد ما کمک می‌کردند ممکن است در دنیای مدرن برای انسان امروزی مضر باشند. در بیشتر موارد، ژن‌های نئاندرتال با اختلالات خلقی مانند افسردگی و مسیرهای سیگنال دهی مغزی که افراد را بیشتر به نیکوتین معتاد می‌کند مرتبط است. حتی تقویت سیستم ایمنی از نئاندرتال‌ها ممکن است جنبه منفی داشته باشد. در سال ۲۰۱۶، دانشمندان کشف کردند که ژن‌های نئاندرتال که سیستم ایمنی را برای مبارزه با پاتوژن‌ها تقویت می‌کنند، ممکن است افراد را مستعد ابتلا به بیماری‌های آلرژیک کنند.

علاوه بر این، ژن‌های نئاندرتال با خطر بالاتر ابتلا به بیماری‌های خودایمنی، مانند بیماری گریوز، ناشی از پرکاری تیروئید مرتبط هستند. و آرتریت روماتوئید، که مفاصل را ملتهب می‌کند و حتی «بیماری وایکینگ» را که در آن یک یا چند انگشت خم شده یا منجمد می‌شود.