Szybka adaptacja Tybetańczyków do dużych wysokości

– To najszybsza genetyczna zmiana kiedykolwiek zaobserwowana u ludzi – mówi o wynikach badań międzynarodowego zespołu genetyków jeden z jego członków Rasmus Nielsen z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, który kierował analizami statystycznymi.

Klasztor Tsurpu niedaleko Lhasy znajduje się na wysokości około 4300 m n.p.m. Tybetańscy mnisi żyją w nim od ponad 850 lat. Zdjęcie na licencji Creative Commons. Autor: McKay Savage

Chodzi o błyskawiczne, bo trwające niecałe 3000 lat, rozprzestrzenienie się u Tybetańczyków mutacji, która miała duży wpływ na ich przystosowanie się do warunków panujących na dużych wysokościach. Większość ludzi powyżej 4000 m n.p.m. łatwo się męczy i ma bóle głowy. Tybetańczycy nie mają tych problemów właśnie dzięki odpowiednim mutacjom genów.

Genetycy wzięli pod lupę geny 40 mieszkańców stolicy Pekinu i 50 autochtonicznych mieszkańców dwóch tybetańskich wiosek położonych na wysokości ponad 4000 m n.p.m. Okazało się, że mutację SNP ma tylko 9 proc. mieszkańców Pekinu, ale aż 87 proc. mieszkańców tybetańskich wiosek. Jeszcze nigdy naukowcy nie znaleźli śladów tak szybkiego rozpowszechnienia się jednej wersji genu.

– By doszło do tak wielkiej zmiany, wiele osób musiało umrzeć tylko dlatego, że miało złą wersję genu – tłumaczy brutalny mechanizm tej genetycznej rewolucji Nielsen.

Łącznie badacze znaleźli ponad 30 genów z mutacjami, które częściej występowały u populacji tybetańskiej niż chińskiej. Te geny tworzą różnicę między DNA Chińczyków i Tybetańczyków. Prawie połowa z nich jest związana z tym, jak organizm używa tlen.

Co istotne te genetyczne różnice między Chińczykami i Tybetańczykami powstały bardzo szybko. Analizy genetyków ujawniły, że przodkowie Chińczyków Han i Tybetańczyków rozdzielili się zaledwie 2750 lat temu. Zdaniem badaczy grupa, która udała się do Tybetu, była liczniejsza, ale znacznie się skurczyła. Tymczasem mniej liczna grupa, która żyła na nizinach, radykalnie zwiększyła swoją liczebność. Obecnie Chińczycy Han stanowią trochę ponad 90 proc. ludności Chin.

Yi, X., Liang, Y., Huerta-Sanchez, E., Jin, X., Cuo, Z., Pool, J., Xu, X., Jiang, H., Vinckenbosch, N., Korneliussen, T., Zheng, H., Liu, T., He, W., Li, K., Luo, R., Nie, X., Wu, H., Zhao, M., Cao, H., Zou, J., Shan, Y., Li, S., Yang, Q., Asan, ., Ni, P., Tian, G., Xu, J., Liu, X., Jiang, T., Wu, R., Zhou, G., Tang, M., Qin, J., Wang, T., Feng, S., Li, G., Huasang, ., Luosang, J., Wang, W., Chen, F., Wang, Y., Zheng, X., Li, Z., Bianba, Z., Yang, G., Wang, X., Tang, S., Gao, G., Chen, Y., Luo, Z., Gusang, L., Cao, Z., Zhang, Q., Ouyang, W., Ren, X., Liang, H., Zheng, H., Huang, Y., Li, J., Bolund, L., Kristiansen, K., Li, Y., Zhang, Y., Zhang, X., Li, R., Li, S., Yang, H., Nielsen, R., Wang, J., & Wang, J. (2010). Sequencing of 50 Human Exomes Reveals Adaptation to High Altitude Science, 329 (5987), 75-78 DOI: 10.1126/science.1190371

Korzystałem też z komunikatu prasowego Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.

~ - autor: Wojciech Pastuszka w dniu 5.07.2010.

komentarze 22 to “Szybka adaptacja Tybetańczyków do dużych wysokości”

  1. chichotem historii jest to, że w tym gigantycznym zespole autorskim jest mnóstwo Chińczyków Han, ale chyba ani jednego Tybetańczyka, przynajmniej nie widać tam tybetańskich nazwisk

  2. […] This post was mentioned on Twitter by ResearchBlogs Polish. ResearchBlogs Polish said: Szybka adaptacja Tybetańczyków do dużych wysokości http://goo.gl/fb/ktrlv […]

  3. „ale chyba ani jednego Tybetańczyka, przynajmniej nie widać tam tybetańskich nazwisk”

    Nie czuję się ekspertem, ale ten Bianba Zhuoma może być Tybetańczykiem.
    http://sclf.cri.cn/1/2008/10/06/2@454.htm
    Chińczycy chyba zmuszają do przyjmowania chińsko brzmiących nazwisk, więc może być trudno złapać różnicę, na pewno część współautorów pracuje w Tybecie.

  4. Jakie miejsce w tym wyścigu przystosowania zajmują Peruwiańczycy,
    mam na myśli tych wysokogórskich?

    • Dokladnie o tej samej grupie do porownan pomyslalem.

      • Dużo ostatnio publikacji o genetyce choroby wysokościowej (a nie wysokogórskiej, jak to ktoś tu w komentarzach nazwał!). Jakiś miesiąc temu opisywałem pracę (pardon za kryptoreklamę), która drukiem ukazała się w tym samym wydaniu Science. Do mojej notki odsyłam, bo cytowałem tam pracę pani Beall z PNAS z 2007 roku, w której porównała przystosowanie do dużych wysokości społeczności himalajskiej i andyjskiej, więc zapewne ta publikacja odpowie na pytanie, które miejsce zajmują Peruwiańczycy. Ja tylko podpowiem, że to jest pytanie źle zadane, bo mieszkańcy Andów do wysokości przystosowani są inaczej niż Szerpowie…

        • Ależ proszę się takimi wpisami swobodnie na Archeowieściach reklamować :)
          Oto link do wspomnianego tekstu Rafała: http://nicprostszego.wordpress.com/2010/06/01/tybetanscy-mocarze-cz-2/

          • Swietne! Genialne!…..szczerze mowiac, kilkakrotnie przeczytalem i nic nie rozumiem (slownictwo zbyt specjalistyczne jak na mnie – zatrzymalem sie w rozwoju na cyklu Krebsa , genach dominujacych i recesywnych, zygocie, moruli blastuli itd.). Musialbym sobie zrobic wykaz terminow, przeczytac odnosniki do nich, a potem zapewne odnosniki do odnosnikow – i po kilku godzinach czy dniach powrocic do notatki.

            Mozna prosic o same wnioski w wersji dla Dody?
            (wiem, ze ma wysokie IQ, ale watpie, zeby siedziala w terminologii specjalistycznej)

            • W wersji dla Dody? Doda ma IQ kwalifikujące ją do Mensy, więc nie wiem, czy to znaczy, że ma być łatwo czy że trudno.

              W wersji skróconej(?) i uproszczonej (?): badacze znaleźli korelację pomiędzy fizjologiczną adaptacją Szerpów do dużych wysokości (np. tym, że mają oni, przeciętnie, mniej hemoglobiny niż ludzie zamieszkujący niziny), a ekspresją pewnych genów. Co oznacza, że przystosowanie ma podłoże genetyczne, a nie jest tylko fenotypowe (analogicznie: czarna skóra mieszkańców Afryki – geny, versus opalenizna Europejczyków – fenotyp). No i wykazali tę korelację nie dla jednego, a dla kilku genów. Jednak wszystkie białka kodowane przez te geny leżą na tej samej ścieżce metabolicznej, czyli pewnie mamy do czynienia z jakąś „wielopoziomową” adaptacją.

              Mam nadzieję, że to było prostsze ;)

              Co do porównania Szerpów i mieszkańców Andów – odsyłam niezmiennie do pracy pani Beall. Streszczenie jej byłoby dość trudne, jako że jest to 6 bitych stron tylko i wyłącznie na ten temat (i jak na publikację naukową przystało mało w niej wodolejstwa, które można streścić).

              • Poziom byl akurat dla mnie :)

                Zajrzalem rowniez do zalinkowanej pracy o Peruwianczykach, przebrnalem przez produkt translatora
                ” Przypuszcza się, że procesy ewolucyjne mają majstrował w różny sposób w populacji założycieli i ich potomków, co powoduje, że po dwóch populacji różnych dróg do tego samego funkcjonalny pomyślnych wynikach dostawy tlenu. Że wstępny wniosek pozostanie jednak czasu, kiedy odpowiedzialne geny zostały zidentyfikowane.”

                Taka konwergencja metaboliczna jakby strescic jednym slowem.

  5. „- By doszło do tak wielkiej zmiany, wiele osób musiało umrzeć tylko dlatego, że miało złą wersję genu – tłumaczy brutalny mechanizm tej genetycznej rewolucji Nielsen. ”

    Niekoniecznie.
    Istotne jest ustalenie w jaki sposob dzialaly mechanizmy powodujace to, ze posiadacze tych genow stanowili coraz wiekszy procent w strukturze kolejnych pokolen.

    • >>Niekoniecznie

      oczywiście można sobie wyobrazić inny scenariusz działania doboru – że ludzie nie posiadający tej wersji genu dochowywali się znacznie mniejszej liczby dzieci. Pytanie tylko, czy to by wystarczyło, aby zmutowany allel rozpowszechnił się aż tak szybko. Alternatywnie ludzie mogli przez to nie mieć dzieci w ogóle, wtedy to by działało podobnie jak ich śmierć. Ale czy choroba wysokogórska może kogoś ubezpłodnić?

      • Myslalem raczej o roznych rytualach inicjacyjnych, po ktorych mlodzieniec wchodzi w grono mezczyzn i moze zakladac rodzine. Obecnie w kulturze Tybetu dominuje lamaizm, tak wiec nic przy szybkim googlaniu nie znalazlem na temat takich rytualow.
        W prymitywniejszych kulturach takie przejscia w wiek meski byly powszechne i skupialy sie na selekcji fizycznej.

    • No właśnie ci pozostali umierali łatwiej i szybciej i pozostawali ci ze stosownym genem. Dlatego właśnie ich odsetek w populacji rósł.
      I tego właśnie „prof” Giertych nie był w stanie zrozumieć.

  6. Najbardziej prawdopodobny wydaje mi się wysoki odsetek niedonoszonych ciąż, lub/i wysoka śmiertelność okołoporodowa. Może ma to coś wspólnego z poliandrią?

    • Ale po co poliandria?
      Wyobrazmy sobie taki scenariusz: ludzie z odpowiednia mutacja (kobiety i mezczyzni) moga pracowac dosc ciezko fizycznie na duzych wysokosciach, moga przemieszczac sie na wieksze dystanse. I JUZ.
      To znaczy, ze byli znacznie bardziej skuteczni w zdobywaniu pozywienia, budowaniu domow i generalnie zyskiwaniu srodkow do zycia.
      Wystarczy, ze jedna rodzina z mutacja mogla sie dochowac np. 6 dzieci, a ta bez mutacji moze jednego albo zadnego (prosze pamietac o tym, ze kobieta o slabym zdrowiu i bez odpowiednio duzego zasobu tkanki tluszczowej nawet nie miesiaczkuje wiec skad potomstwo…)

  7. Nie sądzę,aby śmiertelność była konieczna.

    Może do takiego przystosowania wystarcza wykorzystanie predyspozycji
    niektórych osobników w większej populacji.Zwyczajnie,kto nie daje rady pozostaje na nizinach. Tworzy się nowa społeczność,plemię górskie żyjące w odosobnieniu i z czasem odrębna pula genowa.

    • Masz racje.
      Moglo wystarczyc, ze posiadacze nowego genu systematycznie przeobrazali, powiedzmy sezonowe obozy pasterskie, w stale siedziby, poniewaz osoby majace predyspozycje do duzej wysokosci nie czuly dyskonfortu i checi powrotu nizej, gdzie beda czuly sie lepiej. Kilka pokolen, kolejne fale osadnikow wychodzace juz z nowych, wysokogorskich siedzib…..
      Nie doczytalem , czy ten gen jest dominujacy, czy recesywny?

  8. […] https://archeowiesci.wordpress.com/2010/07/05/blyskawiczna-adaptacja-tybetanczykow-do-duzych-wysokosc… […]

Skomentuj

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s