Mutacja zdecydowała o reprodukcji praludzi 3 miliony lat temu?

Badacze amerykańscy sugerują, że pewna mutacja genetyczna dotycząca produkcji niektórych cukrów w organizmie, uczestniczyła również w „uczłowieczeniu” naszych przodków. A przynajmniej w pewnej części. Prace zostały opublikowane on line na internetowej stronie PNAS.

Przez miliony lat, wspólni przodkowie ludzi oraz wielkich małp, dzielili ten sam typ kwasu sialowego, nazywanego Neu5Gc. Kwas sialowy to cukier obecny w otoczkach komórek, przepuszczający niektóre czynniki patogenne.

Później, być może w reakcji na atak jakiegoś pasożyta, jakieś trzy miliony lat temu około, pewna mutacja genetyczna mogła doprowadzić organizm niektórych praludzi do generowania innego typu cukru, nazwanego Neu5Ac, na miejsce poprzednika, cukru Neu5Gc.

Ludzie stają się drapieżnikami

Zmiany w kwasie sialowym oznaczają, że pierwsi praludzie rozwinęli odpowiedź odpornościową na Neu5Gc, który stał się dla ich układu odpornościową obcą rzeczą, którą należy zlikwidować. Stało się to mniej więcej w tym momencie, kiedy praludzie stawali się krok po kroku wielkimi drapieżnikami.

Zaczęli jeść czerwone mięso, główne źródło Neu5Gc, co być może jeszcze bardziej wpłynęło na tę odpowiedź immunitarną, wyjaśnia Pacal Gagneux, specjalista od biologii komórkowej i molekularnej na Uniwersytecie w San Diego, w Stanach Zjednoczonych.

Badacze teraz wysnuwają hipotezę, że u samic, przeciwciała anty-Neu5Gc, atakując spermę albo tkanki płodu, pochodzące od samca, w którego organizmie pozostały jeszcze resztki po Neu5Gc (czyli po dawnym cukrze), dokonały operacji selekcji, sprzyjającej nosicielom nowego cukru, nazwanego Neu5Ac, i eliminując krok po kroku nosicieli starego cukru.

Hipoteza potwierdzona w doświadczeniach

Naukowcy przetestowali więc tę hipotezę, poddając spermę szympansa na działanie przeciwciał ludzkich anty-Neu5Gc. Okazało się, że przeciwciała te bardzo szybko zniszczyły tę spermę in vitro.

Badacze następnie skrzyżowali samice myszy genetycznie zmodyfikowane tak, żeby produkowały przeciwciała anty-Neu5Gc z samcami pro-Neu5Gc. Wynikiem był bardzo niski poziom płodności.

Pacal Gagneux, specjalista od biologii komórkowej i molekularnej, odnotowuje, że konkluzje te przydają znaczenia pojęciu „specjacja przez infekcję”, która jest mechanizmem, w którym kombinacja chorób zakaźnych w danej populacji może sprawić, że ta populacja będzie się różnić od innych populacji pod kątem niekompatybilności reprodukcji.