Zašto toliko volimo šećere? Drevni DNK je kriv, pokazalo novo istraživanje

Foto-kolaž: Shutterstock/Nicoleta Ionescu; Shutterstock/PopTika

Svako ko se mučio da smanji unos ugljenih hidrata za to bi mogao da okrivi drevni DNK, saopštila je Laboratorija Džekson (JAX).

Dugo se zna da ljudi imaju višestruke kopije gena koji nam omogućava da razlažemo složene skrobne ugljene hidrate u ustima, što je prvi korak u obradi skrobaste hrane poput hleba ili paste. Međutim, veoma je teško naučnicima da utvrde kada se broj ovih gena pobećao. Nova studija, koju su uradili istraživači Univerziteta u Bafalu i Laboratorije Džekson, pokazuje koliko rano je dupliranje ovih gena pokrenulo stvaranje genetskih varijacija koje i danas postoje i utiču na to koliko efikasno ljudi vare hranu punu skroba.

Preporučujemo

Studija objavljena u žurnalu Science otkriva da je dupliranje ovih gena – poznatih kao gen amilaze pljuvačke AMY1 – nije samo pomoglo oblikovanje ljudske adaptacije na hranu punu skroba, već da se možda pojavilo pre više od 800.000 godina, mnogo pre pojave zemljoradnje.

- Ideja je da što više gena amilaze imate, više amilaze možete da proizvedete i više skroba možete efikasno da svarite – rekao je dr Omer Goksumen, profesor Odeljenja bioloških nauka na Univerzitetu Bafalu.

Amilaza je enzim koji ne samo da razlaže skrob na glukozu, već daje ukus hlebu.

Gokcumen i njegove kolege, uključujući i Čarlsa Lija, profesora Laboratorije Džekson, koristili su optičko mapiranje genoma i dugo senkvencioniranje, što je dovelo do mapiranja regiona gena AMY1 sa izvanrednim detaljima.

Analizirajući genome 68 ljudi iz prošlosti, uključujući i jedan uzorak iz Sibira star 45.000 godina, istraživači su otkrili da su lovci-skupljači, koji su živeli pre pojave poljoprivrede, u proseku imali od 4 do 8 kopija AMY1 po diploidnoj ćeliji. To znači da su ljudi u Evroaziji imali veliki raspon broja kopija AMY1 mnogo pre nego što je započeto uzgajanje biljaka, a sa njim i unošenje velike količine skroba.

Studija je pokazala da je dupliranje AMY1 gena prisutno i kod neandertalaca i denisovaca.

- Ovo sugeriše da se gen AMY1 možda prvi put duplirao pre više od 800.000 godina, mnogo pre odvajanja homosapijensa od neandertalaca i mnogo ranije nego što se dosad mislilo – rekao je Kvondo Kim iz Laboratorije Džekson, jedan od autora studije.

- Inicijalno dupliranje u našim genomima utrlo je put za značajne varijacije u regionu amilaza, što je omogućilo ljudima da se adaptiraju na promene u ishrani kada je, sa razvojem nove tehnologije i načina života, upotreba skroba.

Inicijalno dupliranje AMY1 bilo je kao prvi talas u jezeru, stvorila je genetsku mogućnost koja je kasnije oblikovala našu vrstu. Kako su se ljudi naseljavali na različita područja, fleksibilnost u broju kopija AMY1 donela je prednost u adaptaciji na nov način ishrane, posebno one bogate skrobom.

Istraživanje je pokazalo i kako je pojava poljoprivrede uticala na AMY1 varijaciju. Dok su lovci-skupljači imali više kopija gena, kod evropskih farmera tokom poslednjih 4.000 godina došlo je do skoka prosečnog broja kopija AMY1.

Gokcumenovo ranije istraživanje pokazalo je da čak i životinje koje žive kraj ljudi, poput pasa i svinja, imaju viši broj kopija amilaze gena u odnosu na životinje koje ne zavise od ishrane bogate skrobom.

(Telegraf Nauka/JAX)