Генный вариант эволюционировал, чтобы справиться с современными диетами с высоким содержанием углеводов

        

Генный вариант стал более распространенным среди людей после приготовления пищи и ведения сельского хозяйства, и теперь может помочь людям избежать диабета, согласно данным, опубликованным в eLife .

Мы обнаружили, что люди различаются по тому, насколько эффективно их тела могут управлять уровнями сахара в крови, в результате эволюционного процесса, который, кажется, был вызван изменением рациона питания ».

Ведущий автор исследования, профессор Фрэнсис Бродский, директор UCL Biosciences

Исследователи исследовали ген CLTCL1, который направляет выработку белка CHC22, который играет ключевую роль в регуляции переносчика глюкозы в наших жировых и мышечных клетках.

После приема пищи гормон инсулин реагирует на повышение уровня глюкозы в крови, высвобождая транспортер для удаления глюкозы из крови, выводя ее в мышечную и жировую ткани. Между приемами пищи с помощью белка CHC22 переносчик глюкозы остается внутри мышц и жира, так что некоторое количество сахара в крови будет продолжать циркулировать.

Исследовательская группа, состоящая из специалистов в области популяционной генетики, эволюционной биологии, древней ДНК и клеточной биологии, проанализировала геномы человека, а также геномы 61 других видов, чтобы понять, как ген, продуцирующий CHC22, менялся на протяжении истории эволюции.

У людей, взглянув на геномы 2,504 человек из глобального проекта «1000 геномов», они обнаружили, что почти у половины людей во многих этнических группах есть вариант CHC22, который продуцируется мутантным геном, который стал более распространенным как люди развивали кулинарию и сельское хозяйство.

Исследователи также изучили геномы древних людей и обнаружили, что более новый вариант чаще встречается в древних и современных фермерских популяциях, чем среди охотников-собирателей, предполагая, что увеличение потребления углеводов могло быть избирательной силой, стимулирующей генетическую адаптацию. .

Изучая клетки, исследователи обнаружили, что более новый вариант CHC22 менее эффективен для удержания переносчика глюкозы внутри мышц и жира между приемами пищи, а это означает, что переносчик может с большей готовностью выводить глюкозу из крови. Поэтому люди с более новым вариантом будут иметь более низкий уровень сахара в крови.

«Более старая версия этого генетического варианта, вероятно, была бы полезна для наших предков, так как это помогло бы поддерживать более высокий уровень сахара в крови в периоды голодания, во времена, когда у нас не было такого легкого доступа к углеводам, и это помогло бы нам развить наши большие мозги », – сказал первый автор доктор Маттео Фумагалли, который начал исследование в Калифорнийском университете перед тем, как переехать в Имперский колледж Лондона.

«В последние годы, с нашими диетами с высоким содержанием углеводов, которые часто дают нам слишком много сахара, новый вариант может быть выгодным», – добавил доктор Фумагалли.

Исследователи говорят, что, хотя этот генетический вариант не играет прямой роли в развитии диабета, наличие более старого варианта может сделать людей более склонными к развитию диабета, а также может усилить инсулинорезистентность, связанную с диабетом.

«Люди с более старым вариантом, возможно, должны быть более осторожны с потреблением углеводов, но необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как генетический вариант, который мы обнаружили, может влиять на нашу физиологию», – добавил профессор Бродский.

Соавтор профессор Марк Томас (UCL Genetics, Evolution & Environment) добавил:

Наш анализ убедительно показывает, что мы нашли еще один пример того, как доисторические изменения в привычках питания влияли на эволюцию человека. Понимание того, как мы адаптировались к этим изменениям, не только информирует нас о том, почему люди жили или умерли в прошлом, но также помогает нам лучше понять взаимосвязь между питанием, здоровьем и болезнями сегодня ».

Источник:

Университетский колледж Лондона

Журнал:

Бродский Ф.М. и др. . (2019) Генетическое разнообразие клатрина CHC22 влияет на его функцию в метаболизме глюкозы. eLife . doi.org/10.7554/eLife.41517.

      

Source link