Papua-Nowa Gwinea to drugie co do wielkości państwo w Oceanii, leżące w Melanezji, położone w większości na wyspie Nowa Gwinea. Papua-Nowa Gwinea (PNG) charakteryzuje się różnorodnymi środowiskami, z których każde stwarza inne wyzwania dla żyjących tam ludzi. Świadczy o tym różnica między mieszkańcami nizin i górali. Ci pierwsi są narażeni na patogeny, takie jak malaria, które nie stanowią problemu dla tych drugich, podczas gdy ci drudzy muszą przetrwać w środowisku o niskiej zawartości tlenu spowodowanej dużą wysokością.
Mimo że każda populacja wyraźnie przystosowuje się do przetrwania w tak różnych środowiskach, niewiele wiadomo na temat specyficznego charakteru tych adaptacji. I tu właśnie wkracza nowe badanie. Dane zebrane w ramach Papuan Past Project rzucają nowe światło na genetyczną spuściznę Papuasów. Szczegóły opublikowano w czasopiśmie Nature Communications.
Dr François-Xavier Ricaut z CNRS, kierownik Papuan Past Project, mówi:
Zbadaliśmy sygnatury selekcji w nowo zsekwencjonowanych całych genomach 54 górali PNG z Mt Wilhelm (prowincja Chimbu) i 74 mieszkańców nizin PNG z wyspy Daru (prowincja zachodnia). Postawiliśmy hipotezę, że genomy obu populacji zostały ukształtowane odmiennie, aby złagodzić szkodliwy wpływ ich środowiska.
Geny dawnych przodków pomogły przetrwać mieszkańcom Papui-Nowej Gwinei
Mieszkańcy Papui-Nowej Gwinei, izolowani genetycznie od tysiącleci, mają unikalne geny, które pomagają im zwalczyć infekcje. Niektóre z tych genów nie pochodzą bezpośrednio od gatunku Homo sapiens, a od denisowian, wymarłej archaicznej populacji homininów, która żyła w Azji, zanim współczesny człowiek osiedlił się w Papui-Nowej Gwinei (około 50 000 lat temu). Te genetyczne “pamiątki” przyniosły korzyści ludzkim potomkom.
Czytaj też: Neandertalczycy znowu zaskakują. Byli bardziej “ludzcy”, niż nam się wydaje
Naukowcy są przekonani, że mutacja genetyczna u denisowian, która wpływa na specyficzną strukturę białka, przetrwała do dzisiaj genomach Papuasów.
Dr Mayukh Mondal z CNRS dodaje:
Wygląda na to, że zmienione białko jest korzystne dla mieszkańców nizin, aby mogli przetrwać w swoim środowisku. Chociaż nie znamy dokładnej przyczyny tej selekcji, mutacja ta może pomóc mieszkańcom nizin pokonać malarię.
Z kolei górale mają wariant genetyczny, który może wpływać na liczbę czerwonych krwinek. Wyższa liczba czerwonych krwinek pomaga im żyć na wysokościach, na których poziom tlenu jest niższy. Z kolei wybrany wariant u mieszkańców nizin był powiązany z odsetkiem białych krwinek, kluczowych składników układu odpornościowego. To potwierdza pogląd, że niedotlenienie mogło być główną siłą napędową selekcji, która działała na górali z Papui-Nowej Gwinei.
Naukowcy zauważyli także, że oba wymienione warianty wpływają na częstość akcji serca osób z tymi mutacjami, co podkreśla złożoność interpretacji roli mutacji genetycznych. Jedna mutacja może w sumie wpływać na wiele fenotypów w różny sposób.
Autorzy podsumowują, że badanie ilustruje, w jaki sposób adaptacja do lokalnego środowiska ukształtowała genomy i wynikające z nich cechy, czyli fenotypy, różnych populacji Papui-Nowej Gwinei. Podkreślają również, jak ważne jest badanie populacji o różnym pochodzeniu, aby pomóc w pełnym zrozumieniu zawiłości biologii człowieka.