На Всероссийском фестивале НАУКА 0+ декан медико-биологического факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова, доктор биологических наук Егор Прохорчук выступил с лекцией «О чём рассказывают геномы древних людей?», в которой поделился открытиями в области молекулярной генетики.
Егор Прохорчук в своей лекции рассказал о принципах реализации генетической информации, которые лежат в основе жизни всех организмов, от простейших форм жизни до человека. ДНК — универсальная форма хранения этой информации, присутствующая в растениях, животных и даже вирусах.
По словам Прохорчука, генетические тексты состоят из химических оснований, образующих длинный полимер — ДНК, который можно представить всего четырьмя буквами: A, B, C, D. Человеческий геном охватывает около 3 миллиардов таких «букв», и задача ученых заключается в том, чтобы установить их последовательность.
Люди отличаются друг от друга всего лишь одной тысячной генома, что эквивалентно трем миллионам букв. Эти различия в генетическом коде могут объяснить уникальные особенности метаболизма, предрасположенность к заболеваниям, а также выявить родственные связи и принадлежность к определённым этническим группам.
Первый лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине, американский биохимик Роберт Уильям Холли, был награждён в 1968 году за свою работу по расшифровке генетического кода в и его роли в синтезе белков. Значительный вклад в эту область также внёс советский биолог Александр Баев, который смог прочитать геном в конце 1980-х годов. В начале 2000-х годов был запущен международный научно-исследовательский проект «Геном человека», что стало важной вехой в истории подобных научных работ.
Анализ геномов позволяет исследовать происхождение и миграции древних людей. В этой области активно развивается палеогенетика — наука, которая изучает древнюю ДНК, сохранившуюся в биологических останках и ископаемых. Особенно подходящими образцами служат зубы и слуховой проход височной кости. Чтобы извлечь материал, специалисты используют бормашину, а сам процесс осуществляется в стерильных помещениях с использованием скафандров. Исследователи отмечают, что останки, находясь долгое время в земле, подвергаются химическим изменениям, что может привести к ошибкам при считывании их последовательностей. Такие модификации получили название «усы древности».
Во второй части лекции Егор Прохорчук представил новые открытия, сделанные в ходе исследований. Учёные выяснили, что в геноме каждого человека содержится около 5% ДНК, унаследованной от неандертальцев. Это открытие было сделано на основе анализа миллионов генетических последовательностей. Оказалось, что за пределами Африки все люди являются гибридами неандертальцев и кроманьонцев. В то же время африканцы не имеют примесей неандертальской ДНК и являются чистыми представителями вида Homo sapiens.
В современной Европе одним из ключевых открытий стало выяснение происхождения индоевропейцев. Учёные пришли к выводу, что индоевропейский язык зародился на Кавказе среди небольшой группы людей, не оставивших после себя генетического следа. Однако они нашли носителей, которые смогли перенять и распространить их язык по всей Европе. Этот процесс происходил довольно быстро, что связано с расширением ямной культуры, занимавшей территорию Волго-Донского бассейна, от Самары до Северного Причерноморья.
Исследования древних геномов также помогают учёным проследить эволюцию опасных заболеваний. В ходе исследования в Самарской области был обнаружен самый ранний след бубонной чумы, найденный в захоронениях ямников, предков индоевропейцев.
В завершение своего выступления Егор Прохорчук поделился интересными фактами о палеогенетике животных. Ранее существовала гипотеза, согласно которой ямники использовали лошадей для верховой езды. Однако последние исследования опровергли эту версию. Учёные установили, что представители ямной культуры действительно использовали лошадей, но не ездили на них верхом. В скелетах парнокопытных отсутствует характерная деформация спины. Научные данные свидетельствуют о том, что лошади в качестве средств передвижения стали использоваться лишь несколько столетий спустя, в рамках Синташтинской культуры.