idelson

В какую бы тему ни влез, чем больше влезаешь, тем все чудесатее и чудесатее.

Есть такие вещества, которые называются сиаловыми кислотами. Они сплошь и рядом входят в состав сахаров на поверхности клеток. Так вот, самая частая сиаловая кислота - N-ацетилнейраминовая кислота (Neu5Ac), а еще бывает N-гликолилнейраминовая кислота (Neu5Gc). У человека бывает только Neu5Ac, а у шимпанзе - есть и Neu5Ac, и Neu5Gc. Это связано с тем, что у человека отсутствует фермент CMAH, который превращает первый во второй. У человека на месте гена CMAH находится псевдоген, который не может сделать функциональный фермент. Мутация произошла примерно 2 млн лет назад, уже после того, как пути человека и шимпанзе разошлись, но еще до того, как разошлись пути разных предков людей: у неандертальцев и денисовцев мутация та же самая, что у сапиенсов.

Enzymatic-activity-of-CMAH-and-its-effect-on-complex-N-linked-glycan-structure-Schematic

У шимпанзе есть паразит, очень похожий на возбудителя человеческой малярии, под названием Plasmodium reichenowi. Правда, проявляется болезнь у шимпанзе и горилл гораздо слабее, чем малярия у человека. Так вот, при заражении шимпанзе P. reichenowi связывается с клетками через Neu5Gc, которой у человека нет. И соответственно, человек не может им заразиться.

Предполагают, что псевдогенизация CMAH и для того и произошла, чтобы защитить предков человека от какого-то болезнетворного организма, и это не обязательно возбудитель малярии. А совсем недавно - около 10,000 лет назад - произошла мутация в соответствующем гене у Plasmodium, и появился новый вид возбудителя – P. falciparum, который как раз связывается с Neu5Ac. Мутация произошла ровно один раз, и, как я уже сказал, совсем недавно.

Картинка из [1]

Предполагают, что распространение малярии, вызываемой P. falciparum, связано с изменением образа жизни людей, вызванного неолитической революцией. Предполагают, что это связано с тем, что люди стали жить в постоянных жилищах и гораздо более скученно. И главное - в засушливых районах люди стали накапливать и хранить воду. Говорят, что изменение образа жизни оказалось очень удачным для комара Anopheles gambiae, который "одомашнился", и тем самым возникла новая болезнь с удобным способом передачи.

Это все мы говорим про Африку, а за пределами Африки P. falciparum распространился еще позже. Именно потому, что это относительно новая болезнь, она так тяжело проходит. Есть другие виды малярии, вызываемые другими видами Plasmodium: P. vivax, P. malariae, P. Ovale. Oни не имеют отношения к шимпанзе и переносятся гораздо легче. Говорят, что в гомеровской Греции были известны только более легкие формы лихорадки, а P. falciparum появился только в классической Греции, то ли незадолго до Гиппократа, то ли вскоре после него.

Varki, A., & Gagneux, P. (2009). Human-specific evolution of sialic acid targets: explaining the malignant malaria mystery? Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(35), 14739-14740.

Martin, M. J., et al. (2005). Evolution of human-chimpanzee differences in malaria susceptibility: relationship to human genetic loss of N-glycolylneuraminic acid. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(36), 12819-12824.