Ochtendpersoon? Misschien heb je de Neanderthaler-genen te danken.

Neanderthalers waren ochtendmensen, Een nieuwe studie wijst uit. En sommige hedendaagse vroege vogels kunnen de genen die zij van hun Neanderthaler-voorouders hebben geërfd, eren.

De nieuwe studie vergeleek DNA van levende mensen met genetisch materiaal dat was teruggevonden in Neanderthaler-fossielen. Het blijkt dat Neanderthalers enkele van dezelfde klokgerelateerde genetische varianten droegen als mensen die aangaven vroege vogels te zijn.

Sinds de jaren negentig hebben onderzoeken naar het DNA van Neanderthalers de ingewikkelde geschiedenis van onze soort onthuld. Ongeveer 700.000 jaar geleden splitsten onze geslachten zich, hoogstwaarschijnlijk in Afrika. Terwijl de voorouders van de moderne mens grotendeels in Afrika bleven, migreerde de Neanderthaler-afstamming naar Eurazië.

Ongeveer 400 duizend jaar geleden splitste de bevolking zich in twee delen. De mensachtigen die zich naar het westen verspreidden, werden Neanderthalers. Hun neven in het oosten evolueerden naar een groep die bekend staat als de Denisovans.

De twee groepen leefden honderdduizenden jaren, terwijl ze op planten jaagden en verzamelden, voordat ze ongeveer 40.000 jaar geleden uit het fossielenbestand verdwenen. Tegen die tijd hadden de moderne mensen zich vanuit Afrika verspreid, waarbij ze af en toe kruisten met Neanderthalers en Denisovans.

Tegenwoordig zijn delen van hun DNA te vinden in de meeste levende mensen.

Onderzoek dat de afgelopen jaren is uitgevoerd door John Capra, een geneticus aan de Universiteit van Californië, San Francisco, en andere wetenschappers, suggereert dat sommige van deze genen een overlevingsvoordeel met zich meebrengen. Immuungenen die zijn geërfd van Neanderthalers en Denisovans hebben hen bijvoorbeeld mogelijk beschermd tegen nieuwe ziekteverwekkers die ze in Afrika niet tegenkwamen.

Dr. Capra en zijn collega’s waren geïntrigeerd toen ze ontdekten dat sommige genen van Neanderthalers en Denisovans, die in de loop van de generaties algemener waren geworden, verband hielden met slaap. In hun nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Genome Biology and Evolution, onderzochten ze hoe deze genen de circadiane ritmes van uitgestorven mensachtigen beïnvloedden.

In de cellen van elke diersoort interageren honderden eiwitten elke dag met elkaar, waarbij ze stijgen en dalen in een cyclus van 24 uur. Het regelt niet alleen de slaap- en ontwaaktijd, maar beïnvloedt ook onze eetlust en stofwisseling.

Om de circadiane ritmes bij Neanderthalers en Denisovans te onderzoeken, keken Dr. Capra en zijn collega’s naar 246 genen die helpen de circadiane klok van het lichaam te controleren. Ze vergeleken versies van genen gevonden in uitgestorven mensachtigen met die gevonden in moderne mensen.

De onderzoekers vonden meer dan duizend mutaties die alleen uniek waren voor levende mensen of voor Neanderthalers en Denisovans. Uit hun analyse bleek dat veel van deze mutaties belangrijke effecten kunnen hebben op de manier waarop de biologische klok van het lichaam werkt. De onderzoekers speculeerden bijvoorbeeld dat sommige circadiane klokeiwitten die overvloedig aanwezig zijn in onze cellen, zeer zeldzaam waren in Neanderthaler- en Denisovan-cellen.

Vervolgens keken wetenschappers naar het kleine aantal circadiane klokvarianten dat sommige levende mensen hadden geërfd van Neanderthalers en Denisovans. Om erachter te komen welke effecten deze variabelen op mensen hadden, voerden ze een onderzoek uit Britse biobankHet is een Britse database met de genomen van een half miljoen vrijwilligers.

Samen met hun DNA gaven de vrijwilligers antwoorden op een lange lijst met gezondheidsgerelateerde vragen, inclusief of dit het geval was Vroege vogels of nachtbrakers. Tot Dr. Capra’s verbazing vergrootten bijna alle oude lichaamsklokvariabelen de kans dat de vrijwilligers ochtendmensen waren.

“Dat was het meest opwindende moment in het onderzoek toen we dat zagen,” zei Dr. Capra.

Geografie zou kunnen verklaren waarom oude mensachtigen zo vroeg wakker werden. De eerste mensen leefden in Afrika, redelijk dicht bij de evenaar, waar de lengte van dag en nacht het hele jaar door ongeveer hetzelfde bleef. Maar Neanderthalers en Denisovans trokken naar hogere breedtegraden, waar de dagen langer werden in de zomer en korter in de winter. Gedurende honderdduizenden jaren hebben hun biologische klokken zich mogelijk aangepast aan de nieuwe omgeving.

Toen de moderne mens zich uit Afrika verspreidde, werd hij ook geconfronteerd met dezelfde uitdaging: zich aanpassen aan hogere breedtegraden. Nadat ze zich hadden gekruist met Neanderthalers en Denisovans, erfden sommige van hun nakomelingen circadiaanse genen die beter geschikt waren voor hun nieuwe thuis.

Al deze conclusies komen echter voort uit een database die beperkt is tot Britten. Dokter Capra begon te kijken Andere databanken Vrijwilligers van andere afkomst. Als de verbanden stand houden, hoopt Dr. Capra dat oude lichaamsklokken inspiratie zullen bieden voor ideeën over hoe we ons kunnen aanpassen aan de moderne wereld, waar het biologische ritme wordt verstoord door nachtdiensten en gloeiende smartphones. Deze aandoeningen maken het niet alleen moeilijk om een ​​goede nachtrust te krijgen; Ze kunnen het ook verhogen Risico op kankerObesitas en tal van andere aandoeningen.

Eén manier om de genetische varianten van Dr. Capra te testen is door verschillende menselijke cellen in het laboratorium te manipuleren, zodat hun genen meer op die van mensen lijken, zegt Michael Daneman, een evolutionair geneticus aan de Universiteit van Tartu in Estland, die niet betrokken was bij de ontwikkeling van de genetische varianten van Dr. Capra. nieuwe studie. Neanderthalers en Denisovans. Wetenschappers kunnen vervolgens groepen cellen laten groeien en zien hoe ze hun dagelijkse cycli doorlopen.

“Deze stap vooruit vergroot niet alleen onze kennis over hoe Neanderthaler-DNA de hedendaagse mens heeft beïnvloed, maar biedt ook een pad om ons begrip van de Neanderthaler-biologie zelf uit te breiden”, zei hij.