En variant av et bestemt gen for veksthormon kan ha beskyttet neandertalere mot underernæring i perioder der det var lite tilgang på mat, viser en ny studie. Forskerne bak studien tror genvarianten kan forklare hvorfor noen tåler underernæring bedre enn andre.
I en ny studie, publisert i Science Advances, har forskere sett nærmere på et bestemt gen som de tror kan gjøre mennesker bedre rustet til å tåle perioder med lite tilgang på mat.
Veksthormonreseptorer finnes i den ytterste membranen til mange av cellene i kroppen. Når et veksthormon knytter seg til en veksthormonreseptor, stimulerer det til vekst og celledeling. Denne prosessen er i sving når barn vokser og utvikler seg, eller når musklene dine blir større etter trening.
Det finnes to varianter av genet for veksthormonreseptor. Den ene varianten kalles GHRd3. De siste årene har forskere funnet ut at denne varianten også fantes hos neandertalere.
– Vi tenkte det kanskje lå noe interessant der, som kunne si noe om menneskets evolusjonære historie, forteller Marie Saitou, forsker ved Centre for Integrative Genetics ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU) og en av forfatterne av studien.
For hvordan har det seg at det oppsto to varianter av genet? Og hvilke fordeler og ulemper kan ha vært knyttet til å ha de ulike variantene?
Varianten som forsvant
Ifølge Saitou var GHRd3 trolig den dominerende genvarianten hos neandertalere og denisovanere – forløperne til det moderne mennesket. Så, for om lag 50.000 år siden, skjedde det en endring, og genvarianten ble mindre og mindre vanlig. I den østasiatiske populasjonen forskerne har sett på, gikk den estimerte andelen av befolkningen med denne genvarianten ned fra om lag 85 % for rundt 30.000 år siden, til anslagsvis 15 % i dag.
– Det mest sannsynlige er at alle tidlige menneskearter hadde GHRd3-varianten. Så skjedde det noe etter splittelsen mellom neandertalere og det moderne mennesket, sier Saitou.
– Spørsmålet blir da: Hvorfor ble denne genvarianten mindre og mindre vanlig å finne i mennesker? Kan det være at tidligere menneskepopulasjoner hadde en evolusjonær fordel av denne varianten som nå ikke var til stede lenger?
Svaret på det kan, ifølge Saitou, være at GHRd3 fungerte beskyttende mot underernæring. For på omtrent samme tid som GHRd3-varianten ble mindre vanlig, skjedde det også en utvikling i måten man samlet sammen og tilberedte mat på.
– For om lag 30.000 år siden var trolig starten på noe moderne kultur. Da begynte man også å tilberede mat på en annen måte. Vår hypotese er at det gjorde tilgang på mat mer stabil enn tidligere, sier hun.
– Vi tror derfor at denne varianten kan ha vært nyttig i en tid hvor tilgangen på ressurser var mer ustabil enn i dag.
Effekt hos mus og menn
For å teste hypotesen, tok forskerne i bruk forsøk på mus. Forskerne studerte mus som hadde enten den moderne eller den arkaiske genvarianten og kunne dermed sammenlikne hvordan du ulike variantene av GHRd3 reagerte på bli satt på en lavkalori-diett, sammenliknet med hvordan de reagerte på å ha et normalt kosthold.
På en normal diett utviklet de to gruppene med mus seg omtrent likt. Mens for musene som ble satt på en lavkalori-diett, var det ulikhet mellom gruppene. Hann-musene som hadde den arkaiske varianten, ble mye mindre enn de andre hannene, og endte opp med å være omtrent like små som hunn-mus.
– Vi tror dette kan ha en beskyttende effekt. Kanskje er det bedre å være liten i perioder med dårlig tilgang på næring, sier Saitou.
For å undersøke om de kunne finne samme effekt hos mennesker, studerte forskerne genene til 176 malawiske barn med alvorlig feilernæring. Der så de at de barna som hadde genvarianten GHRd3, hadde mildere symptomer på alvorlig feilernæring enn de andre barna.
– Oppsummert fant vi ut at effekten av en bestemt genvariant kan avhenge av kjønn og miljømessige faktorer. Tilnærmingen vi brukte – en kombinasjon av statistisk genomikk og eksperimenter – kan brukes til å forstå hvordan nålevende og utryddede arter har tilpasset seg miljøet rundt, sier Saitou.