Nasze upodobanie do węglowodanów sięga czasów sprzed rolnictwa, a może nawet pojawiło się jeszcze przed rozdzieleniem naszych przodków z Neandertalczykami. Badania przeprowadzone przez naukowców Uniwersytetu w Buffalo i Jackson Laboratory for Genomic Medicine wykazały, że gen odpowiedzialny za trawienie skrobi w ślinie mógł po raz pierwszy ulec duplikacji ponad 800 tysięcy lat temu, co zapoczątkowało zmiany genetyczne kształtującą naszą współczesną dietę. Pracę na ten temat publikuje na swej stronie internetowej czasopismo "Science".
Jeśli masz nieustający problem z ograniczeniem spożycia węglowodanów, możesz zacząć winić za to DNA naszych dalekich przodków. Od dawna wiadomo, że ludzie mają wiele kopii genu, który pozwala nam już w ustach rozpocząć rozkład złożonej skrobi węglowodanowej. To kluczowy, pierwszy krok w metabolizowaniu pokarmów bogatych w skrobię, takich jak pieczywo czy makarony. A jednak naukowcom długo nie udawało się ustalić, jak i kiedy liczba tych genów się zwiększyła. Najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Buffalo (UB) i Jackson Laboratory (JAX) rzucają na ten problem nowe światło. Ich wyniki pokazują, że do tych duplikacji doszło bardzo wcześnie.
Publikacja w "Science" ujawnia, że duplikacja genu AMY1, kodującego enzym amylazę, wspomagający trawienie skrobi i umożliwiający przyzwyczajenie się do pokarmów skrobiowych, mogła mieć miejsce już ponad 800 tysięcy lat temu, na długo przed pojawieniem się rolnictwa.
Idea jest taka, że im więcej masz genów amylazy, tym więcej amylazy możesz produkować i tym skuteczniej możesz trawić skrobię - tłumaczy główny autor badania, dr Omer Gokcumen z UB. Amylaza, jak podkreślają badacze, to enzym, który nie tylko rozkłada skrobię na glukozę, ale także nadaje chlebowi jego smak.
Autorzy pracy wykorzystali najnowsze metody mapowania rejonu genu AMY1 z wysoką dokladnością. Analiza genomów 68 kopalnych ludzi, w tym próbki sprzed 45 tysięcy lat z Syberii pokazała, że prehistoryczni łowcy-zbieracze, długo przed początkami rolnictwa mieli już średnio od czterech do ośmiu kopii AMY1 na komórkę. To sugeruje, że byli gotowi do spożywania skrobi nawet wcześniej niż nauczyli się uprawy roślin.
Badanie wykazało również, że duplikacje genu AMY1 występowały też u Neandertalczyków i Denisowian. To sugeruje, że gen AMY1 mógł po raz pierwszy zduplikować się ponad 800 tysięcy lat temu, na długo przed rozdzieleniem się ludzi od Neandertalczyków i znacznie wcześniej, niż wcześniej sądzono - dodaje wspólautor pracy, dr Kwondo Kim z JAX.
Początkowe duplikacje w naszych genomach stworzyły podstawy dla znacznej zmienności w regionie amylazy, pozwalając ludziom dostosować się do zmieniających się diet, gdy spożycie skrobi dramatycznie wzrosło wraz z pojawieniem się nowych technologii i stylu życia - podkreśla Gokcumen.
Początkowa duplikacja AMY1 otworzyła możliwości, które później ukształtowały nasz gatunek. Gdy ludzie zaczęli opanowywać różne środowiska, elastyczność w liczbie kopii AMY1 dawała im przewagę w zdolności adaptacji do nowych diet, szczególnie tych bogatych w skrobię.
W późniejszym okresie już samo rolnictwo wpłynęło na zmienność AMY1. Europejscy rolnicy odnotowali wzrost średniej liczby kopii AMY1 w ciągu ostatnich 4 tysięcy lat, prawdopodobnie właśnie z powodu diety bogatej w skrobię.
Wcześniejsze badania Gokcumena wykazały, że udomowione zwierzęta żyjące w pobliżu ludzi, takie jak psy i świnie, również mają wyższe liczby kopii AMY1 w porównaniu do dzikich zwierząt. Osoby z wyższą liczbą kopii AMY1 prawdopodobnie trawiły skrobię bardziej efektywnie i miały więcej potomstwa - tłumaczy Gokcumen. To było źródłem ich ewolucyjnego sukcesu.