https://frosthead.com

Täide genoomi märkimine, et jälgida inimkonna varasemaid jälgi

Meessoost inimpea. Flickri kasutaja Gilles San Martini foto

Parasiite on olnud juba enam kui 270 miljonit aastat. Umbes 25 miljonit aastat tagasi liitusid täid vere imemisega ja tungisid muistsete primaatide juustesse. Kui Homo esimesed liikmed umbes 2, 5 miljonit aastat tagasi sündmuskohale jõudsid, kasutasid täid selle uue seedimisvajaduse paremaks rahuldamiseks uue suure ahvena. Nagu näitab täna ajakirjas PLoS One avaldatud uus geneetiline analüüs, võib nende parasiitide genoomide kaevandamine anda vihjeid nende varajaste inimeste rändeharjumuste mõistmiseks.

Inimnokk, Pediculus humanus, on üks liik, kuid liikmed jagunevad kahte eraldiseisvasse leeri: pea- ja rõivatäid - rõiva leiutamine pani selle lõhe liikuma. Igal aastal nakatub sadu miljoneid pea täidest, enamik neist vaevab kooliealisi lapsi. Ainuüksi Ameerika Ühendriikides tungivad täid igal aastal 6 kuni 12 miljoni 3–11-aastase lapse punutisi ja hobusesaba. Teisalt nakatavad rõivad täid kodutuid või põgenikelaagritesse suletud inimesi. Rõivaste täid, mida nimetatakse ka keha täideks, on vähem levinud, kuid potentsiaalselt tõsisemad, kuna need võivad olla haiguste, nagu tüüfus, kraavipalavik ja taastekkev palavik, vektoriteks.

Teadlased on varem uurinud pea- ja rõivatäidete geneetilist mitmekesisust, kuid Florida ülikooli Florida loodusloomuuseumi teadlased otsustasid veelgi sügavamale parasiitide genoomi uurida, tuvastades uued DNA järjestused, mida saaks kasutada täide arengu jälgimise eesmärgid ajas ja ruumis. Nendest jõupingutustest leidsid nad 15 uut molekulaarset markerit, mida nimetatakse mikrosatelliit lookusteks, mis aitaksid avastada erinevate täide populatsioonide - ja potentsiaalselt ka nende vastavate inimeste - geneetilist struktuuri ja paljunemislugu.

Neid geneetilisi signaale kasutades analüüsisid nad 93 inimese täide genotüüpe, mis olid võetud 11 erinevas kohas kogu maailmas, sealhulgas muu hulgas Põhja-Ameerikas, Kambodžas, Norras, Hondurases, Suurbritannias ja Nepalis. Nad kogusid täid kodutute varjupaikadelt, lastekodudelt ja täide likvideerimisega tegelevatest asutustest.

Tõuaretus, selgus, on levinud inimeste täidest kogu maailmas. New Yorgi täid jagasid kõige geneetilisemaid sarnasusi, osutades uuringuproovide kõrgeimale sissetulekule. Rõivaste täid kippusid olema mitmekesisemad kui pea täid, võib-olla põhjustatud pea täide populatsiooni tahtmatutest kitsaskohtadest kõrge insektitsiidide sisalduse tõttu, millega need parasiidid regulaarselt kokku puutuvad. Täidevastaste šampoonide ja pihustitega korduva sissepritse tagajärjel jääksid ellu ainult kõige südamlikumad kahjurid, mis piiraksid elanikkonna üldist mitmekesisust. Putukamürkide vastupanu on pea täidest tavaline probleem, kuid vähem probleem on rõivastusega täidest. Autorid tuvastasid ühe võimaliku geeni, mis võib olla põhjustatud suure osa peanaha ravimresistentsusest, ehkki selle nõksu kinnitamiseks on vaja täiendavaid uuringuid.

Teadlased analüüsisid ka täide mitmekesisust, et näha, kuidas see on seotud inimeste rändega. Nad leidsid neli erinevat täide geneetilist klastrit: Kanada rõivaste täidest, Põhja-Ameerikast ja Euroopast pärit pea täide, Hondurase pea täidest ja kõigist Aasia täidest.

Siin esitavad autorid täide geneetilise mitmekesisuse kaardi. Värvilised ringid tähistavad proovivõtukohti, erinevad värvid viitavad teadlaste peamistele geeniklastritele. Halli voolavad nooled tähistavad kaasaegsete inimeste kavandatud rändeid läbi ajaloo ja värvilised nooled tähistavad inimeste ja täide hüpoteetilist koosrännet.

Foto autorilt Ascunce jt, PLoS One

Nende kirjutatud geograafiline struktuur kajastab inimeste rännet. Praegu saavad nad vaid spekuleerida selle tagajärgede üle:

Ehkki esialgne, viitab meie uuring sellele, et Kesk-Ameerika ja Aasia klaster peegeldab Uue Maailma (inimese peremehe) koloniseerimist, kui Kesk-Ameerika täid olid pärit India päritolust ja Aasia oli Ameerika ameeriklaste esimeste elanike lähterahvastik, nagu seni olnud. soovitas. Ameerika Ühendriikide peapaiste populatsioon võib olla euroopalik, selgitades selle kobestamist Euroopast pärit täidega. Uues maailmas võib suur erinevus USA ja Hondurase vahel kajastada Uue Maailma kahe suurema inimasustuse ajalugu: Ameerika esimene rahvas ja Euroopa kolonisatsioon pärast Columbust.

Lõpuks võiksid täide geneetilised markerid aidata meil mõista arhailiste hominiidide ja meie kaasaegsete esivanemate omavahelisi suhteid, vastates näiteks küsimustele, kas Homo sapiens kohtus peale Homo neanderthalensis ka iidsete sugulastega Aasias või Aafrikas või mitte. Eksisteerib mitut tüüpi pärilikke haplotüüpe või DNA-järjestuste rühmi, mida edastatakse koos. Esimene tüüp pärines Aafrikast, kus selle geneetiline allkiri on kõige tugevam. Teine tüüp ilmub uues maailmas, Euroopas ja Austraalias, kuid mitte Aafrikas, mis viitab sellele, et see võis algul areneda teistsuguses Homo- liigis, kelle baas asus pigem Euraasias kui Aafrikas. Kui see on tõsi, võib geneetiline analüüs anda meile aja, mille jooksul inimesed ja muud Homo- rühmad omavahel kokku puutusid. Ja kui nad suhtlesid täide vahetamiseks piisavalt lähedal, siis nad võib-olla isegi paaritasid, spekuleerivad teadlased.

Nii et parasiidipopulatsioonide geneetiline struktuur aitab meil mitte ainult ennustada, kuidas nakkused levivad ja kuhu inimesed rändavad, vaid see võib anda ülevaate meie iidsete esivanemate suguelust.

Täide genoomi märkimine, et jälgida inimkonna varasemaid jälgi