Привязанность к крахмалистым продуктам, таким как хлеб, паста и картофель, может иметь глубокие эволюционные корни, как показало новое исследование ученых. Хотя некоторые из этих продуктов появились на нашем столе относительно недавно, авторы утверждают, что наше стремление к их потреблению начало формироваться более 800 000 лет назад, сообщает StudyFinds.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, было проанализировано эволюционное развитие гена AMY1, который отвечает за выработку слюнной амилазы — фермента, необходимого для расщепления крахмала. Исследователи из Университета Буффало и Лаборатории Джексона применили современные геномные методы для картирования гена AMY1, выявив сложное разнообразие структур генов амилазы в различных популяциях.
В исследовании участвовали 98 человек из разных уголков мира, в результате чего было обнаружено 52 различных гаплотипа, из которых 30 оказались особенно значимыми. Это разнообразие свидетельствует о том, что люди адаптировались к перевариванию крахмала на протяжении длительного времени, задолго до появления сельского хозяйства. Один из основных выводов основывается на анализе древней ДНК, в котором команда обнаружила, что дупликации гена AMY1 существовали уже 800 000 лет назад, задолго до отделения людей от неандертальцев.
Эта ранняя генетическая адаптация указывает на то, что наши древние предки, включая охотников-собирателей, были хорошо приспособлены к переработке крахмалистой пищи задолго до начала земледелия. Исследование также показало, что за последние 4 000 лет в европейских популяциях наблюдается значительное увеличение числа гаплотипов AMY1 с высокой копийностью, что, вероятно, связано с развитием сельского хозяйства. По словам Омера Геккумена, профессора Университета Буффало и автора исследования, эта генетическая эволюция позволила более эффективно перерабатывать крахмал, что могло дать особям с большим количеством копий гена AMY1 репродуктивное преимущество.
Данное исследование также раскрывает механизмы, стоящие за этими генетическими вариациями: неаллельная гомологичная рекомбинация (NAHR) играет ключевую роль в дублировании генов AMY1. Интересно, что, хотя количество копий гена различается между особями, белково-кодирующие последовательности остаются стабильными, обеспечивая эффективное расщепление крахмала. Понимание этой древней генетической адаптации не только представляет интерес с эволюционной точки зрения, но и может иметь современные последствия для здоровья, считают авторы. Как отмечает Фейза Йилмаз, один из авторов исследования, вариации числа копий AMY1 могут дать представление о переваривании крахмала и метаболическом здоровье, помогая объяснить и лучше предсказать современные диетические реакции организма на углеводы.