Объяснение | Виноваты ли неандертальцы в длинном и коротком человеческом носе?

Эта статья является частью двухнедельной колонки, посвященной современным концепциям и проблемам генетики.

человеческий нос это интригующая особенность, которая имеет значение в различных аспектах нашей жизни. Помимо своей практической функции, облегчающей наше дыхание и обоняние, нос долгое время ассоциировался с представлениями о красоте, обмане и других аспектах, имеющих историческое значение. Различные культуры и общества имеют свои собственные стандарты красоты, и форма, размер и пропорции носа часто способствуют этим идеалам. Мы также можем наблюдать важность носа в искусстве, литературе и других остатках древних цивилизаций.

Идентификация лицевых «ориентиров» и вычисление расстояния между ними были одним из ключевых компонентов распознавания лиц, которые широко используются во всем мире для распознавания и идентификации лиц, в службах безопасности на основе биометрии и в большом количестве других задач. повседневные приложения, включая, что немаловажно, наблюдение.

В последние годы были разработаны и широко используются вычислительные методологии, которые могут автоматизировать эти измерения, чтобы сделать их более быстрыми и эффективными. Например, приложение DigiYatra, разработанное правительством Индии и запущенное в декабре 2022 года, широко используется в крупных аэропортах Индии для проверки подлинности регистрации пассажиров.

Какие гены стоят за человеческим носом?

А недавнее обучение – опубликовано в Коммуникационная биологияпод руководством исследователей из Университетского колледжа Лондона и Университета Фудань и при участии исследователей со всего мира, использовала 2D-изображения и измерения расстояния между ориентирами на лице, рассчитанные автоматически, у более чем 6000 латиноамериканцев в качестве основы для исследования. изучение генетических ассоциаций.

Таким образом, они определили 42 новых генетических локуса, связанных с человеческим носом. («Локус», множественное число «локусы» — это положение определенного гена в хромосоме человека.) Из них 26 могут быть реплицированы в других популяциях, включая азиатов, европейцев и африканцев. Один из этих локусов включал участок под названием 1q32.3 (сокращение от хромосомы 1, короткое плечо, локус 32.3), который связан с высотой человеческого носа.

Ранее было показано, что этот генетический локус был внесен неандертальцами. Настоящее исследование дополняет эти доказательства, предполагая, что специфические варианты в генетических локусах связаны с высотой средней части лица. Этот хромосомный локус кодирует ген, называемый активирующим фактором транскрипции 3 (ATF3).

Самая сильная ассоциация для генетических локусов действительно была связана с регуляторной областью гена ATF3. Хотя исследователи не предполагают, что ген ATF3 непосредственно участвует в развитии черепа, этот ген регулируется геном FOXL2, который участвует в развитии черепа и лица. Кроме того, мутации в гене FOXL2 могут привести к аномалиям лица.

Почему форма носа имеет значение?

Форма носа может иметь эволюционное значение для лучшего выживания людей, возможно, помогая им адаптироваться к климату, преобладавшему во времена наших предков. Также есть предположение, что изменения формы и размера носа могли повлиять на способность памятника поддерживать определенную температуру и влажность внутри.

Считается, что доисторические люди и неандертальцы скрещивались, обмениваясь генетическим материалом и внося свой вклад в геномы современных людей, тем самым формируя человеческую судьбу и по сей день. Это также известно как интрогрессия геномных последовательностей. Исследователи подсчитали, что это скрещивание произошло примерно 70 000–100 000 лет назад, оставив прочное генетическое наследие в человеческой популяции.

Генетик-эволюционист Сванте Паабо внес значительный вклад в изучение геномов неандертальцев и передачу генетической информации (интрогрессия) между архаичными, давно вымершими гоминидами, неандертальцами, денисовцами и современными людьми. (Денисовцы — это подвид архаичных людей, живших около 30 000 лет назад.)

Попытки доктора Паабо понять архаичное скрещивание гоминидов принесли ему признание в научном сообществе и принесли ему престижную Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2022 году. унаследовано от наших древних родственников.

Есть ли у нас другие гены неандертальцев?

Настоящее исследование добавляет к растущему и значительному объему данных о заболеваниях и чертах у современных людей, на которые повлияли геномные локусы неандертальцев и денисовцев.

Масса новых данных свидетельствует о том, что геномы неандертальцев могли также способствовать тому, как мы реагируем на патогены, а также определяли наш риск развития ряда заболеваний кожи и крови и некоторых видов рака (например, рака печени) и даже депрессии.

То, как происхождение человечества в Африке, его последующие миграции с континента и их скрещивание с неандертальцами, денисовцами и другими архаичными гоминидами, которые сегодня вымерли, вместе способствовали различным человеческим чертам, является активной областью исследований.

На самом деле один недавнее обучение опубликовано в Природа проанализировал разнообразие человеческого населения в Африке и сообщил, что ранние люди разошлись в Африке по множеству, а не по одному предковому корню, и что потомки только некоторых из этих корней могли скрещиваться с неандертальцами и денисовцами. Таким образом, разные глобальные популяции имеют разную степень генетических компонентов этих архаичных человеческих видов.

Как это знание может помочь нам?

Понимая генетические взаимодействия между ними и нами, ученые могут лучше понять генетическое разнообразие и приспособляемость нашего вида.

Продолжающееся изучение этого события межпородного скрещивания и его последствий для биологии и здоровья человека представляет собой захватывающий рубеж в геномных исследованиях. По мере того, как все больше исследований вносят свой вклад в существующие доказательства в этой области, наше понимание взаимодействия между архаичными и современными геномами человека будет продолжать углубляться.

Эти знания, в свою очередь, могут открыть новые возможности для изучения и лечения различных заболеваний, а также способствовать более глубокому пониманию запутанного гобелена генетического наследия человека.

Авторами являются ученые Института геномики и интегративной биологии CSIR (CSIR-IGIB). Мнения, высказанные здесь, являются личными.