Ученые из Института биологических проблем Севера ДВО РАН сделали важное открытие: коренные народы Северо-Восточной Сибири — чукчи, эскимосы (юпики) и коряки — генетически отличаются от жителей центральной и южной Сибири. И причина этих различий кроется в их необычном рационе, который на протяжении тысячелетий состоял в основном из морепродуктов.
Дело в том, что рыба, морские млекопитающие и моллюски, составляющие основу традиционной «арктической» диеты, содержат повышенные концентрации тяжёлых металлов и мышьяка. Однако природа нашла способ защитить людей: у прибрежных народов закрепились особые варианты генов, которые помогают организму справляться с токсинами. Исследователи проанализировали ДНК 200 представителей разных сибирских групп и сравнили их с данными канадских эскимосов и жителей Анд, которые тысячелетиями пили воду с высоким содержанием мышьяка.
Оказалось, что у чукчей, эскимосов и коряков значительно чаще встречаются генетические варианты, связанные с повышенным уровнем ртути, свинца и кадмия в крови. Но это не означает, что они больше страдают от отравлений — напротив, эти варианты помогают связывать токсичные металлы в безвредные комплексы. Семь конкретных участков генов, отвечающих за обмен фолиевой кислоты, селеновых белков и защиту от окислительного стресса, показали следы мощного естественного отбора. Например, вариант гена GPX4, который помогает бороться с перекисными соединениями, встречается у северных народов с частотой более 80%, тогда как в других регионах Сибири — лишь около 60%.
Особенно удивительная история связана с мышьяком. У народов Северо-Востока Сибири с высокой частотой (почти 66%) встречаются «защитные» варианты гена AS3MT, которые позволяют эффективно выводить неорганический мышьяк из организма. Те же самые варианты ранее обнаружили у индейцев Анд, которые веками пили воду с повышенным содержанием мышьяка. Но в отличие от Анд, на Чукотке и побережье Охотского моря нет данных о загрязнении питьевой воды. Учёные предполагают, что источником мышьяка стали именно морепродукты — в них содержатся как безвредный органический мышьяк, так и его более опасные неорганические формы. Тысячелетия такого питания привели к тому, что у прибрежных народов закрепились гены, позволяющие быстрее избавляться от токсина.
Интересно, что многие защитные генетические варианты связаны не только с одним металлом, а работают комплексно. Например, вариант rs713041 в гене GPX4 помогает одновременно и от ртути, и от свинца. А полиморфизм rs2274976 в гене MTHFR оказался информативным сразу для двух металлов — ртути и кадмия. Это говорит о том, что эволюция «настроила» организм на борьбу с целым коктейлем токсинов, которые поступали с традиционной пищей.
Исследователи подчёркивают, что эти генетические изменения — не результат кратковременного воздействия, а многовековая адаптация. Коренные народы побережий Берингова, Чукотского и Охотского морей живут в таких условиях уже несколько тысячелетий, и их генетический аппарат успел «подстроиться» под местную среду. При этом ученые предупреждают, что пока рано делать окончательные выводы — необходимы дополнительные биохимические и молекулярно-генетические исследования, чтобы полностью понять механизмы защиты. Особенно важно изучить микроэлементный состав грунтовых вод и традиционных продуктов, которые до сих пор составляют основу рациона коренных народов Крайнего Севера. Это знание не только проливает свет на историю человеческой адаптации, но и может помочь в разработке стратегий защиты здоровья людей, живущих в экологически неблагополучных регионах.
Исследование опубликовано в «Вавиловском журнале генетики и селекции»
Изображение на обложке: разработано Magnific
