Последнее исследование, основанное на анализе древней ДНК, разрешило одну из важных археологических загадок. Захоронение матери и ребенка позднего ледникового периода, обнаруженное в Южной Италии, представляет собой самый ранний в истории человечества генетический диагноз редкого нарушения роста. Ученые выявили мутацию в гене, ответственном за рост костей, что объяснило необычные анатомические особенности останков и доказало существование редких генетических заболеваний в глубокой преистории.
Исследование проводилось международной группой под руководством Венского университета и Медицинского центра Льежа в сотрудничестве с правительствами Италии и Португалии. Работа опубликована в журнале New England Journal of Medicine.
Что показал анализ ДНК
Ученые извлекли ДНК из каменистой части височной кости, которая известна своей способностью отлично сохранять генетический материал. Секвенирование показало:
-
Оба индивида были генетически женского пола.
-
Они были близкими родственниками — предположительно, матерью и дочерью.
-
У младшего индивида было две мутировавшие копии гена NPR2.
-
У матери была только одна мутировавшая копия.
-
Диагноз младшего индивида соответствует акромезомелической дисплазии (тип Марото).
Как ген NPR2 влияет на рост костей
В норме CNP (натрийуретический пептид типа С) связывается с рецептором NPR2 на пластине роста (хрящевой поверхности кости). Это активирует выработку цГМФ ($cGMP$), который стимулирует деление и дифференцировку хондроцитов. В результате трубчатые кости растут в длину.
При мутации в гене $NPR2$, приводящей к потере функции, рецептор не реагирует на CNP. В итоге $cGMP$ не вырабатывается, и хрящевые клетки не могут обеспечить полноценный рост, что приводит к значительному укорочению конечностей.
Что такое акромезомелическая дисплазия?
Это редкая аутосомно-рецессивная скелетная дисплазия, возникающая при наличии двух мутировавших копий гена $NPR2$ (биаллельная мутация).
Характерные признаки:
-
Резко выраженный низкий рост.
-
Диспропорционально короткие конечности.
-
Короткие кисти и стопы.
-
Нормальный интеллект.
Гетерозиготные носители (одна копия мутации) могут иметь умеренно низкий рост, но полный синдром у них не развивается.
Значение открытия для современной генетики
-
Историческое расширение диагностики: Это самый ранний генетический диагноз в истории, доказывающий эффективность современных методов геномного анализа для древних образцов.
-
Эволюционная перспектива: Открытие показывает, что редкие болезни существовали тысячелетия назад и их мутации могли циркулировать в малых популяциях.
-
Клиническая значимость: Изучение мутаций $NPR2$ помогает в диагностике нарушений роста и разработке таргетной терапии, включая исследования эффективности гормона роста.
Социальное и антропологическое значение
Тот факт, что ребенок с тяжелым нарушением роста дожил до подросткового возраста, указывает на наличие социальной заботы и поддержки в доисторическом обществе. Это дает важную информацию о человеческой эмпатии и социальной структуре в ледниковый период.
Источник:sciencedaily.com
