Минералы требуются нашему организму в небольших количествах, и их недостаток довольно распространен, особенно в странах с низким и средним уровнем дохода. Если нехватка этих веществ становится значительной и продолжительной, она может создавать «избирательное давление на гены человека».
Команда из Университетского колледжа Лондона (UCL) недавно провела исследование, чтобы определить, насколько сильно микроэлементы повлияли на эволюцию человека и как их совокупное воздействие отражается на генетических изменениях. Результаты работы были опубликованы в The American Journal of Human Genetics.
Методология и анализ 13 минералов
Ученые провели всестороннее моделирование, чтобы выбрать наиболее эффективные методы для выявления признаков положительного отбора, действующего на отдельные гены или на группы генов. Были выбраны два метода:
☛ Выявление участков генома, которые заметно отличаются между двумя популяциями (сценарий локальной адаптации).
☛ Анализ эволюционной истории генетических вариантов, чтобы определить, какие из них стали встречаться «значительно чаще за короткий промежуток времени» (характерный признак положительного отбора).
Эти методы применили к 276 генам, связанным с 13 ключевыми минералами: селеном, медью, железом, магнием, цинком, натрием, кальцием, йодом, хлором, калием, фосфором, марганцем и молибденом. Исследователи сосредоточились на выявлении признаков положительного отбора в наборах генов, где все гены были связаны с одним и тем же микроэлементом, чтобы максимально учесть тот факт, что гены могут выполнять и другие функции, не связанные с микроэлементами.
Результаты: Роль микроэлементов в адаптации
Ученые обнаружили «признаки адаптации, связанные с каждым из 13 изученных минералов, по крайней мере в одной из популяций». Это указывает на то, что микроэлементы «на протяжении всей истории человечества играли важную и широко распространенную роль в процессе естественного отбора».
Конкретные примеры адаптации:
☛ Адаптация к дефициту йода (Народ Мбути)
У народа мбути из Центральной Африки, известного своим низким ростом и проживающей в регионах с почвами, бедными йодом, были обнаружены признаки генетической адаптации в некоторых рецепторах щитовидной железы, зависящих от йода. Ученые предполагают, что низкий рост может быть эволюционной адаптацией к условиям дефицита йода.
☛ Адаптация к избытку магния (Центральная и Южная Азия)
Два гена, связанные с магнием (FXYD2 и MECOM), показали признаки адаптации у людей из Центральной и Южной Азии, где почвы могут содержать высокий уровень магния. Поскольку эти гены связаны с гипомагниемией (низким уровнем магния), изменения в них, вероятно, помогли местным жителям избежать проблем со здоровьем, вызванных избытком магния, «за счет уменьшения его всасывания».
