Cerca de 100.000 anos atrás, a evolução humana chegou a um gargalo misterioso: Nossos ancestrais tinham sido reduzidos para talvez cinco a dez mil pessoas que vivem em África. Com o tempo, "comportamentalmente modernos" seres humanos que emergem dessa população, expandindo dramaticamente em número e série, e substituir todos os outros co-existentes primos evolutivos, como os neandertais.
A causa do gargalo permanece sem solução, com as respostas propostas que variam de mutações no gene para desenvolvimentos culturais como a língua de clima alteram eventos, entre eles uma grande erupção vulcânica.
Agora, parece que a inativação de dois genes específicos relacionados ao sistema imunológico pode ter conferidos ancestrais dos humanos modernos selecionados com uma melhor protecção de algumas cepas patogênicas de bactérias, como Escherichia coli K1 e Grupo B estreptococos, as principais causas de sepse e meningite em humanos fetos, os recém-nascidos e lactentes de acordo com uma equipe internacional de pesquisadores, liderada por cientistas da Universidade da Califórnia, San Diego School of Medicine.
"Em uma população pequena e restrita, uma única mutação pode ter um efeito grande, um alelo raro pode chegar a alta freqüência", disse o autor sênior Ajit Varki, MD, professor de medicina e medicina celular e molecular e co-diretor do Centro de para a pesquisa acadêmica e Treinamento em Anthropogeny na UC San Diego. "Nós encontramos dois genes que são não-funcionais em seres humanos, mas não em primatas relacionados, que poderiam ter sido alvos de patógenos bacterianos particularmente letais para recém-nascidos e lactentes. Matar os muito jovens podem ter um grande impacto sobre a aptidão reprodutiva. Espécies sobrevivência pode depender tanto resistir ao patógeno ou na eliminação das proteínas-alvo que ele usa para ganhar a mão superior. "
Neste caso, Varki, que também é diretor da UC San Diego Pesquisa Glycobiology e Centro de Treinamento, e seus colegas nos Estados Unidos, Japão e Itália, propor que o último ocorreu. Especificamente, eles apontam para a inativação de dois ácido siálico reconhecidas receptores de sinalização (siglecs) que modulam a resposta imune e são parte de uma grande família de genes que se acredita terem sido muito ativo na evolução humana.
Trabalhar com Victor Nizet , MD, professor de pediatria e farmácia, grupo Varki tinha mostrado anteriormente que alguns patógenos podem explorar siglecs para alterar as respostas imune do hospedeiro em favor do micróbio. No último estudo, os cientistas descobriram que o gene para Siglec-13 já não fazia parte do genoma humano moderno, embora permaneça intacta e funcional em chimpanzés, nossos primos mais próximos evolutivos. O outro gene siglec - para Siglec-17 - foi ainda expresso em seres humanos, mas que tinha sido ligeiramente ajustada para produzir uma proteína, a curto inativo de nenhum uso a patógenos invasivos.
"A sequenciação do genoma pode fornecer insights poderosos em como os organismos evoluem, incluindo os seres humanos", disse o co-autor Eric D. Green, MD, PhD, diretor do National Human Genome Research Institute do National Institutes of Health.
Em um novo experimento, os cientistas "ressuscitado" estes "fósseis moleculares" e descobriu que as proteínas foram reconhecidas por cepas patogênicas de E. atuais coli e estreptococos do grupo B. "Os insetos modernos podem ainda ligar-se e poderia ter alterado as reações imunológicas", disse Varki.
Embora seja impossível discernir exatamente o que aconteceu durante a evolução, os pesquisadores estudaram as assinaturas moleculares que envolvem estes genes a hipótese de que os antecessores dos humanos modernos se deparou com uma ameaça maciça patogênica entre 100.000 e 200.000 anos atrás.
Esta "limpeza seletiva" suposta teria devastado os seus números. Somente indivíduos com mutações do gene certas sobreviveu - a população, pequena emergente de humanos anatomicamente modernos que resultaria em todos hoje vivo possuindo um não-funcional Siglec-17 e um gene faltando-13 Siglec gene.
Varki disse que é provável que a humanidade de gargalo evolutivo foi o resultado complexo de fatores múltiplos e interativos. "A especiação (o processo de evolução de novas espécies existentes) é impulsionado por muitas coisas", disse ele. "Nós achamos que os agentes infecciosos são um deles.
Jornal de referência: Proceedings of the National Academy of Sciences
O Galaxy diário através da Universidade da Califórnia - San Diego
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