Atractia noastra pentru Cartofi prăjiți, paste, pâine sau dulciuri Ea provine de la o genă, responsabilă de digestia amidonului din salivă, care s-a dublat când încă mai trăiam în peșteri. Acest lucru este afirmat într-un studiu publicat în această săptămână în jurnal Ştiinţă.
Oamenii de știință de la Universitatea din Buffalo și de la Laboratorul Jackson, ambele din Statele Unite, au dezvăluit că dublarea gena amilazei salivare (AMY1) a jucat un rol cheie în adaptarea umană la diete bogate în carbohidrați.
Lucrarea arată cum primele copii ale acestei gene au pus bazele variației genetice largi care există și astăzi și care influențează cât de eficient digeră oamenii alimentele cu amidon. Nu numai că AMY1 ar fi contribuit la modelarea adaptării umane la alimente bogate în amidon, ci poate să fi avut loc acum mai bine de 800.000 de ani, cu mult înainte de venirea agriculturii şi chiar înaintea oamenilor şi neanderthalieni diverg, subliniază autorii.
„Cel mai surprinzător lucru despre studiul nostru a fost marea variabilitate structurală pe care am observat-o în această regiune a genomului, ceva destul de rar în genele care codifică proteine”.
Omer Gokcumen, coautor al lucrării (Universitatea din Buffalo)
Cu cât aveți mai multe gene de amilază, cu atât puteți produce mai mult din această enzimă și cu atât mai mult amidon puteți digera eficient”, explică el. Omer Gokcumencoautor al lucrării și cercetător la Universitatea din Buffalo.
Gokcumen îi spune SINC că cel mai surprinzător lucru despre studiu a fost „marea variabilitate structurală pe care am observat-o în această regiune a genomului, ceva destul de rar în genele care codifică proteine”.
Duplicări ale „o antichitate fascinantă”
Mai mult, adaugă el, „a fost fascinant să descoperi vechimea copiilor inițiale. „Aceste dublări timpurii au făcut regiunea instabilă mutabil, ceea ce continuă să conducă la variația pe care o vedem astăzi.”
Cercetătorii au analizat ADN-ul 68 de oameni antici, inclusiv un exemplar vechi de 45.000 de ani din Siberia și a constatat că vânătorii-culegători pre-agricoli aveau deja între patru și opt copii ale genei AMY1, ceea ce indică faptul că capacitatea de a digera amidonul era deja o trăsătură importantă înainte de domesticirea plantelor.
Utilizarea tehnologiilor avansate, cum ar fi secvențierea cu citire lungă, a permis cercetătorilor să cartografieze această regiune a genomului în detaliu fără precedent. „Anterior, tehnicile de citire scurtă nu puteau diferenția cu precizie între copiile genei din cauza naturii sale repetitive”, explică Gokcumen.
Alimentele bogate în amidon sunt o sursă excelentă de calorii și pentru cea mai mare parte a istoriei noastre evolutive, obținerea alimentelor suficiente a fost o luptă constantă.
O mâncare bogată în calorii precum tortilla spaniolă ar fi fost un vis pentru strămoșii noștri din savana
Omer Gokcumen
„Este probabil ca strămoșii noștri să fi tânjit la alimente bogate în calorii, în special în vremuri de foamete. Un aliment bogat în calorii precum tortilla spaniolă ar fi fost un vis pentru strămoșii noștri din savană”, glumește cercetătorul.
Un impuls codificat în genetica noastră
„Acest impuls puternic pentru carbohidrați, codificat parțial în genetica noastră. „Variația genei AMY1 poate juca un rol în modul în care gustăm și metabolizăm alimentele cu amidon, dar sunt necesare mai multe cercetări pentru a înțelege pe deplin impactul acesteia”, subliniază el.
În ceea ce privește legătura dintre variația genetică a acestei gene și impactul acesteia asupra sănătății metabolice actuale, Gokcumen spune că „mecanismele exacte prin care AMY1 afectează sănătatea umană sunt încă dezbătute”.
Ceea ce evidențiază această cercetare, subliniază el, „este că AMY1 a fost menținut și chiar duplicat adaptativ pentru a conferi unele avantaje biologice descendenței umane prin motive evolutive”.
Cu toate acestea, „încă nu este clar dacă efectul principal este direct metabolic (legat de digestie), senzorial (cum percepem alimentele bogate în amidon) sau indirect prin microbiom sau o combinație a acestora”.
Mai mult, notează Gokcumen, „efectele variației AMY1 depind în mare măsură de dietă. De exemplu, „numărul de copii ale acestei gene poate avea un impact redus asupra cuiva care urmărește a dieta ketogenă – sărac în carbohidrați–. „Studiul nostru pune bazele pentru a înțelege mai bine aceste complexități.”
Copii ale genei la neandertalieni și denisoveni
Autorii au găsit dovezi ale replicărilor genei AMY1 atât la neanderthalieni, cât și la denisoveni.
După cum clarifică Gokcumen, „dacă aceste copii sunt identice prin descendență, acest lucru ar sugera că dublările inițiale au avut loc înainte ca oamenii și oamenii de Neanderthal să diverge, cu potențial 800.000 de ani în urmă.”
Cu toate acestea, continuă el, „este posibil și ca amestecându-se printre primele populaţii umane și primii hominini, sau că au fost produse copii independente în ambele linii. Sunt necesare mai multe cercetări pentru a clarifica aceste posibilități. În orice caz, studiul nostru demonstrează clar că exemplarele inițiale sunt anterioare agriculturii”, reiterează el.
Drepturi: Creative Commons.