Мутантные формы генов связаны были с возникновением кулинарии, и они помогают, по крайней мере, половине человечества снижать уровень сахара в крови.
Ученые утверждают, что древняя мутация, которая распространилась среди людей после появления традиции приготовления пищи, сегодня может защитить людей от высокого уровня сахара в крови и диабета.
Исследователи из Университетского Колледжа Лондона, изучая ген CLTCL1, играющий важную роль в удалении сахара из кровяного русла, открыли эту мутацию.
В то время как определенное количество глюкозы в крови необходимо для того, чтобы обеспечить энергией мозг и другие органы, слишком большое его содержание приводит к диабету второго типа, когда тело теряет способность контролировать количество циркулирущей по организму глюкозы.
Ученые обнаружили, что примерно половина всех людей на земле несут генную мутацию, которая помогает организму очищаться от сахара более эффективно, чем в прошлом.
Ученые предполагают, что мутантная форма гена стала распространенной, когда человечество начало заниматься кулинарией около полумиллиона лет назад, хотя это могло случиться и позже, в связи с занятием сельским хозяйством около 12500 лет назад.
«Приготовление пищи и земледелие привело к тому, что в рационе людей появилось больше сахара, поэтому мы нуждались в более эффективном его удалении из организма», — сказал профессор Фрэнсис Бродский, биохимик, возглавляющий исследования. «Это пример эволюции в действии, которая влияет на метаболизм человека и наоборот».
Сравнивая ДНК человека и различных других видов, ученые проследили ген CLTCL1 до времен, когда происходила эволюция среди первых челюстных позвоночных около 500 млн. лет назад. С тех пор несколько видов утратили этот ген, включая мышей, овец и свиней, — предположительно, он не важен для этих организмов.
Но в журнале eLife ученые описывают, что люди не только сохранили этот ген, но и несут различные его формы, с мутантными вариациями. Эти вариации стали распространены только после широкого распространения традиции готовить пищу и заниматься сельским хозяйством.
Маттео Фумагалли, первый автор исследования, говорит, что с современными диетами, содержащими много углеводов, мутантные формы генов являются предпочтительнее. Когда мы едим углеводы, они превращаются в глюкозу, которая циркулирует в крови, обеспечивая органы энергией, или запасается в виде жиров.
После еды организм реагирует на повышение сахара в крови открытием маленьких пор в мембранах мышц и жировой ткани, позволяя молекулам глюкозы проникать внутрь. Эти отверстия создает «транспортер глюкозы», который между приемами пищи удерживается внутри тканей благодаря белку, синтез которого происходит с участием гена CLTCL1.
В древности более старые формы гена были полезны для раннего человечества, потому что белок, который синтезировался с его помощью, удерживал «транспортеры глюкозы» прочно внутри мышечной и жировой ткани, обеспечивая высокий уровень сахара в крови. Это могло быть полезной особенностью, пока человек выращивал свой большой сложный мозг, сказал Бродский.
Но появление кулинарии и земледелия означало, что человек стал постепенно иметь все больше сахара в своей диете. Это благоприятствовало новой мутации в гене, который кодирует белок, менее эффективно удерживающий транспортер глюкозы внутри мышц и жира. В результате в ткани стало проникать больше сахара, и его уровень в крови снижался.
«Мы знаем из тестов на клетках, что новые варианты привели к тому, клиренс сахара стал выше, чем у клеток с геном без мутации», — сказал Бродский. «Это поддающийся измерению эффект».
Бродский также сказал, что зная, какой генный вариант имеется у человека, можно помочь ему понять, каков риск возникновения диабета второго типа. Люди, у которых имеется две копии более старой формы генов, могут нуждаться в более внимательном отношении к потреблению углеводов, развитие диабета у них более вероятно.
Источник: https://www.theguardian.com/science/2019/jun/04/ancient-gene-mutation-could-protect-against-diabetes-study-finds