Те­о­ре­ти­чес­ки, этот ре­зуль­тат мож­но бы­ло бы объ­яс­нить тем, что де­воч­ка ро­ди­лась от близ­ко­ро­д­ствен­но­го бра­ка. Но тог­да в ее ге­но­ме при­су­т­ство­ва­ли бы мно­го­чис­лен­ные длин­ные участ­ки, пол­ностью ли­шен­ные ге­те­ро­зи­гот­ных ло­ку­сов, че­го не наб­лю­да­ет­ся. Сле­до­ва­тель­но, де­ло тут не в близ­ком родстве ро­ди­те­лей де­воч­ки, а в край­не низ­ком уров­не ге­не­ти­чес­ко­го раз­но­об­ра­зия по­пу­ля­ции де­ни­сов­цев.

Не­дав­но бы­ли раз­ра­бо­та­ны ста­тис­ти­чес­кие ме­то­ды, поз­во­ля­ю­щие на ос­но­ве ана­ли­за од­но­го-един­ствен­но­го ге­но­ма оце­нить из­ме­не­ния чис­лен­нос­ти по­пу­ля­ции в прош­лом (Li, Durbin, 2011. Inference of human population history from individual whole-genome sequences // Nature. V. 475. Pp. 493–496). При­ме­нив эти ме­то­ды к ана­ли­зи­ру­е­мым ге­но­мам, ав­то­ры приш­ли к вы­во­ду, что чис­лен­ность пред­ков сов­ре­мен­ных лю­дей и де­ни­сов­цев в глу­бо­кой древ­нос­ти (500 ты­сяч и бо­лее лет на­зад) ме­ня­лась синх­рон­но. Оче­вид­но, это бы­ла од­на и та же, еще не раз­де­лив­ша­я­ся по­пу­ля­ция. Поз­же, при­мер­но 250–125 ты­сяч лет на­зад, чис­лен­ность пред­ков сов­ре­мен­ных на­ро­дов ста­ла быст­ро рас­ти, а пред­ки де­ни­сов­цев, нап­ро­тив, сок­ра­ти­лись в чис­ле и ос­та­ва­лись ма­ло­чис­лен­ны­ми вплоть до эпо­хи, ког­да жи­ла де­ни­со­вс­кая де­воч­ка. При­мер­но 100–50 ты­сяч лет на­зад пред­ки ны­неш­них ев­ро­пей­цев и ази­а­тов прош­ли че­рез «бу­ты­лоч­ное гор­лыш­ко», то есть ис­пы­та­ли рез­кое сни­же­ние чис­лен­нос­ти, со­от­ве­т­ству­ю­щее вы­хо­ду из Аф­ри­ки не­боль­шой груп­пы миг­ран­тов – пред­ков сов­ре­мен­но­го вне­аф­ри­ка­нс­ко­го че­ло­ве­че­ст­ва. Пред­ки сов­ре­мен­ных аф­ри­ка­нс­ких на­ро­дов, ос­тав­ши­е­ся на ро­ди­не, в это вре­мя ис­пы­та­ли ме­нее вы­ра­жен­ное сни­же­ние чис­лен­нос­ти.

Ес­ли де­ни­сов­цы действи­тель­но бы­ли ма­ло­чис­лен­нее древ­них са­пи­ен­сов, это долж­но бы­ло от­ра­зить­ся на эф­фек­тив­нос­ти действо­вав­ше­го на них от­бо­ра. Из­ве­ст­но, что в ма­лень­ких по­пу­ля­ци­ях ес­те­ст­вен­ный от­бор ху­же справ­ля­ет­ся с отб­ра­ков­кой сла­бов­ред­ных му­та­ций. Эф­фек­тив­ность этой отб­ра­ков­ки мож­но оце­нить по со­от­но­ше­нию зна­чи­мых и нез­на­чи­мых (си­но­ни­мич­ных) нук­ле­о­тид­ных за­мен в бе­лок-ко­ди­ру­ю­щих ге­нах. Сла­бый очи­ща­ю­щий от­бор дол­жен при­во­дить к ус­ко­рен­но­му на­коп­ле­нию зна­чи­мых за­мен (по­то­му что боль­ши­н­ство зна­чи­мых му­та­ций, как из­ве­ст­но, вред­ны). Сле­до­ва­тель­но, ес­ли де­ни­сов­цы бы­ли ма­ло­чис­лен­нее са­пи­ен­сов, то у пер­вых до­ля зна­чи­мых за­мен долж­на быть вы­ше, чем у вто­рых. Так и ока­за­лось: у де­ни­сов­цев от­но­ше­ние зна­чи­мых за­мен к нез­на­чи­мым в бе­лок-ко­ди­ру­ю­щих пос­ле­до­ва­тель­нос­тях в 1,5–2,5 ра­за вы­ше, чем у са­пи­ен­сов. Этот ре­зуль­тат – до­пол­ни­тель­ное сви­де­тель­ство в поль­зу низ­кой чис­лен­нос­ти по­пу­ля­ции де­ни­сов­цев.

6. Ка­та­лог раз­ли­чий

В ге­но­ме че­ло­ве­ка из­ве­ст­ны по­ли­мо­рф­ные нук­ле­о­тид­ные по­зи­ции (нук­ле­о­ти­ды, ко­то­рые мо­гут быть раз­ны­ми у раз­ных ин­ди­ви­дов), по ко­то­рым мож­но су­дить о та­ких фе­но­ти­пи­чес­ких приз­на­ках, как цвет ко­жи, во­лос и глаз. Ес­ли со­от­но­ше­ние меж­ду эти­ми ге­не­ти­чес­ки­ми ва­ри­ан­та­ми и внеш­ни­ми приз­на­ка­ми у де­ни­сов­цев бы­ло та­ким же, как у са­пи­ен­сов (что весь­ма ве­ро­ят­но, хо­тя и не из­ве­ст­но на­вер­ня­ка), то де­воч­ка из Де­ни­со­вой пе­ще­ры бы­ла брю­нет­кой с ка­ри­ми гла­за­ми и смуг­лой ко­жей без вес­ну­шек.

Ав­то­рам уда­лось по­ка­зать, что у де­ни­сов­цев, как и у са­пи­ен­сов, бы­ло 23 па­ры хро­мо­сом, а не 24, как у шим­пан­зе и дру­гих че­ло­ве­ко­об­раз­ных обезь­ян. Из­ве­ст­но, что вто­рая хро­мо­со­ма че­ло­ве­ка воз­ник­ла пу­тем сли­я­ния двух пред­ко­вых хро­мо­сом. Сле­ды это­го со­бы­тия сох­ра­ни­лись в струк­ту­ре вто­рой хро­мо­со­мы: в ее сред­ней час­ти име­ют­ся две сомк­ну­тые пов­то­ря­ю­щи­е­ся пос­ле­до­ва­тель­нос­ти, ха­рак­тер­ные для те­ло­мер – кон­це­вых участ­ков хро­мо­сом. Этот уни­каль­ный стык двух те­ло­мер­ных пос­ле­до­ва­тель­нос­тей об­на­ру­жен и в де­ни­со­вс­ком ге­но­ме. Сле­до­ва­тель­но, две пред­ко­вые хро­мо­со­мы сли­лись еще до раз­де­ле­ния ли­ний са­пи­ен­сов и де­ни­сов­цев.

По­жа­луй, са­мым важ­ным ре­зуль­та­том ис­сле­до­ва­ния яв­ля­ет­ся сос­тав­ле­ние пол­но­го ка­та­ло­га ге­не­ти­чес­ких из­ме­не­ний, ко­то­рые про­и­зош­ли у на­ших пред­ков-са­пи­ен­сов пос­ле их от­де­ле­ния от пред­ков де­ни­сов­цев. В ка­та­лог по­па­ли те нук­ле­о­тид­ные по­зи­ции, ко­то­рые у де­ни­сов­цев ос­та­лись в «пред­ко­вом» сос­то­я­нии (как у шим­пан­зе), а у сов­ре­мен­ных са­пи­ен­сов из­ме­ни­лись, при­чем эти из­ме­не­ния ли­бо за­фик­си­ро­ва­лись в че­ло­ве­чес­кой по­пу­ля­ции, ли­бо поч­ти за­фик­си­ро­ва­лись, то есть дос­тиг­ли вы­со­кой час­то­ты (име­ют­ся у боль­ши­н­ства сов­ре­мен­ных лю­дей). Ана­ло­гич­ный спи­сок уни­каль­ных «прод­ви­ну­тых» ал­ле­лей был сос­тав­лен и для де­ни­со­вс­ко­го ге­но­ма, но он не так це­нен, по­то­му что нам по­ка из­вес­тен ге­ном толь­ко од­но­го де­ни­сов­ца и мы не мо­жем от­ли­чить ал­ле­ли, ха­рак­тер­ные для всех де­ни­сов­цев, от ин­ди­ви­ду­аль­ных ге­не­ти­чес­ких осо­бен­нос­тей од­ной конк­рет­ной де­воч­ки.

Ка­та­лог на­ших не­дав­них ге­не­ти­чес­ких «при­об­ре­те­ний», сос­тав­лен­ный ав­то­ра­ми, вклю­ча­ет 111 812 од­но­нук­ле­о­тид­ных за­мен и 9499 вста­вок (ин­сер­ций) или вы­па­де­ний (де­ле­ций). Это то, что от­ли­ча­ет сов­ре­мен­ных лю­дей от об­щих с де­ни­сов­ца­ми пред­ков, жив­ших нес­коль­ко со­тен ты­ся­че­ле­тий на­зад. По­дав­ля­ю­щее боль­ши­н­ство этих му­та­ций зат­ро­ну­ли участ­ки ге­но­ма, не име­ю­щие су­ще­ст­вен­но­го функ­ци­о­наль­но­го зна­че­ния. Лишь 260 из них при­ве­ли к за­ме­не ами­но­кис­ло­ты в бел­ке, еще 72 мог­ли пов­ли­ять на сплай­синг; на­ко­нец, 35 му­та­ций на­хо­дят­ся в из­ве­ст­ных ре­гу­ля­тор­ных участ­ках и мог­ли пов­ли­ять на ре­гу­ля­цию ра­бо­ты ге­нов.

Но да­же и из это­го весь­ма не­боль­шо­го чис­ла по­тен­ци­аль­но важ­ных му­та­ций боль­шая часть, ско­рее все­го, не ока­за­ла за­мет­но­го вли­я­ния на фе­но­тип. По-нас­то­я­ще­му важ­ны­ми мо­гут ока­зать­ся 23 му­та­ции, зат­ро­нув­шие на­и­бо­лее кон­сер­ва­тив­ные участ­ки бе­лок-ко­ди­ру­ю­щих пос­ле­до­ва­тель­нос­тей (то есть та­кие участ­ки, ко­то­рые в хо­де эво­лю­ции при­ма­тов ме­ня­лись очень ред­ко или не ме­ня­лись вов­се). Ин­те­рес­но, что 8 из этих 23 спе­ци­фич­ных для на­ше­го ви­да му­та­ций зак­ре­пи­лись в ге­нах, свя­зан­ных с раз­ви­ти­ем нерв­ной сис­те­мы, пе­ре­да­чей нерв­ных им­пуль­сов и ра­бо­той моз­га. В част­нос­ти, у на­ших пред­ков пос­ле их от­де­ле­ния от пред­ков де­ни­сов­цев из­ме­ни­лись ге­ны ADSL и CNTNAP2, для ко­то­рых по­ка­за­на связь с ау­тиз­мом. Ген CNTNAP2 так­же свя­зан с на­ру­ше­ни­я­ми ре­чи и на­хо­дит­ся под конт­ро­лем зна­ме­ни­то­го ге­на-ре­гу­ля­то­ра FOXP2 (см. «Ген ре­чи» FOXP2 ока­зал­ся ре­гу­ля­то­ром вы­со­ко­го уров­ня», «Эле­мен­ты», 18.11.2009). Это поз­во­ля­ет пред­по­ло­жить, что ка­кие-то на­ши умствен­ные и пси­хи­чес­кие осо­бен­нос­ти еще про­дол­жа­ли эво­лю­ци­о­ни­ро­вать пос­ле раз­де­ле­ния пред­ков са­пи­ен­сов и де­ни­сов­цев и что мы, сле­до­ва­тель­но, чем-то от­ли­ча­ем­ся от де­ни­сов­цев в этом пла­не.

Из­ме­не­ния так­же про­и­зош­ли в нес­коль­ких ге­нах, свя­зан­ных со зре­ни­ем, ко­жей и зу­ба­ми. Де­таль­ный ана­лиз и вы­яв­ле­ние функ­ци­о­наль­ной ро­ли вы­яв­лен­ных ге­не­ти­чес­ких из­ме­не­ний – де­ло бу­ду­ще­го. Это по­мо­жет по­нять, по­че­му са­пи­ен­сы в ито­ге за­се­ли­ли весь мир, а де­ни­сов­цы и не­ан­дер­таль­цы вы­мер­ли, ос­та­вив лишь ма­лень­кий след в ге­но­фон­де сов­ре­мен­но­го че­ло­ве­че­ст­ва.

Источник:elementy.ru