Dlouhodobá závislost na bramborách mohla ovlivnit genetickou výbavu obyvatel peruánských And. Výzkum zveřejněný v časopise Nature Communications zjistil, že lidé s domorodým andským původem nesou neobvykle vysoký počet kopií genu AMY1. Tento gen kóduje slinnou amylázu, enzym, který zahajuje rozklad škrobu na jednodušší cukry už v ústech.
Počet kopií genu se mezi lidmi přirozeně liší. U AMY1 se v diploidním lidském genomu, tedy v souhrnu obou zděděných sad chromozomů, pohybuje od dvou do 20 kopií. Více kopií genu je obecně spojováno s vyšším množstvím amylázy ve slinách, a může proto ovlivňovat první fázi trávení škrobu. Samotný počet kopií ovšem nepředstavuje přímé měření toho, jak rychle konkrétní člověk škrob skutečně zpracovává.
Tým vedený Kendrou Scheerovou, Luane J. B. Landauovou, Abigail W. Bighamovou a Omerem Gokcumenem analyzoval počet kopií AMY1 u 3 723 osob z 85 populací světa. Výpočty založené na hloubce sekvenování DNA ověřovali také metodou digitální kapénkové PCR, která umožňuje určit počet kopií vybraného úseku DNA. Peruánský soubor z databáze 1000 Genomes Project měl medián deset kopií genu AMY1, zatímco medián napříč zkoumanými populacemi činil sedm kopií. Stejného mediánu deset dosáhl v tomto srovnání také soubor Akimel O’odham ze Severní Ameriky.
Autoři se dále zaměřili na kečuánsky mluvící obyvatele peruánských And a porovnali je s Mayi z mexického Palenque. Obě skupiny mají zčásti společnou evoluční historii v Americe, avšak Maya nemají obdobně dlouhou tradici pěstování brambor. U peruánských domorodých populací vycházel průměr kolem deseti kopií genu, zatímco u Mayů kolem šesti. Rozdíl sám o sobě nedokazuje, že jej způsobila konzumace brambor, poskytl ale výchozí bod pro testování evolučního vysvětlení.
Známky přirozeného výběru
Vědci zkoumali i okolní úseky DNA a četnost variant, které se dědí společně s vysokým počtem kopií AMY1. Několik populačně-genetických testů ukázalo obraz slučitelný s pozitivním přirozeným výběrem: některé varianty spojené s vysokým počtem kopií se u andských populací rozšířily více, než by výzkumníci očekávali pouze vlivem náhody a populační historie. Modelování vývoje četnosti těchto variant odhadlo jejich výraznější nárůst přibližně před 10 000 lety.
Toto časování se překrývá s archeologickými odhady domestikace brambor v jižních Andách, které studie uvádí do období před zhruba 6 000 až 10 000 lety. Brambory byly pro rané andské společnosti vydatným zdrojem škrobu; další místní škrobnatou plodinou byla quinoa, zatímco kukuřice se do And dostala později z Mezoameriky. Studie proto interpretuje rozšíření vysokokopijních haplotypů, tedy děděných kombinací variant DNA, jako pravděpodobnou adaptaci na dlouhodobě škrobnatou stravu.
Autoři se pokusili oddělit tento možný vliv stravy od následků evropské kolonizace. Po kontaktu s Evropany v 15. století prošly domorodé populace Ameriky prudkým početním poklesem, který mohl genetické varianty měnit i bez působení výběru. Analýzy však naznačují, že nárůst variant spojených s vyšším počtem kopií AMY1 začal podstatně dříve. Podle modelu mohl výběr zvýhodňovat jedince s vysokokopijními variantami o odhadovaných 1,24 procenta za generaci, což je malý efekt, který se však může během mnoha generací nahromadit.
Výsledky neznamenají, že by každý člověk z peruánských And trávil brambory prokazatelně lépe než lidé odjinud ani že by gen určoval vhodnost určitého jídelníčku. Studie ukazuje genetický signál, který je v souladu s působením přirozeného výběru v prostředí s vysokým příjmem škrobu. Přesný dopad mimořádně vysokého počtu kopií AMY1 na trávení, hospodaření s energií a regulaci hladiny glukózy u jednotlivých lidí podle autorů ještě vyžaduje přímé fyziologické ověření.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.