L'uomo moderno e di Neanderthal: Ecco come possediamo alcuni geni del loro DNA

I Neanderthal scomparvero misteriosamente circa 40.000 anni fa, ma prima di scomparire si unirono ad un'altra specie umana che stava appena avviandosi verso il popolamento dell'intero pianeta. Come risultato di queste antiche "unioni", oggi molti europei e asiatici moderni ospitano circa il 2% del DNA di Neanderthal nei loro genomi.

Curiosamente, alcuni frammenti di DNA di Neanderthal si presentano più spesso, nelle popolazioni moderne,rispetto ad altri, portando gli scienziati a chiedersi se la loro diffusione sia stata casuale o se questi geni che si manifestano frequentemente conferiscano qualche vantaggio funzionale.

Gli scienziati di Stanford hanno ora trovato prove convincenti per quest'ultima ipotesi. "La nostra ricerca mostra che un numero considerevole di snippet di DNA di Neanderthal che si manifestano frequentemente sono adattativi per una ragione molto interessante", ha detto Dmitri Petrov, biologo evoluzionista presso la School of Humanities and Sciences di Stanford. "I geni di Neanderthal probabilmente ci hanno dato una certa protezione contro i virus che i nostri antenati hanno incontrato quando hanno lasciato l'Africa".

Quando si verificò il primo contatto tra le due specie, i Neanderthal avevano vissuto al di fuori dell'Africa per centinaia di migliaia di anni, dando al loro sistema immunitario tutto il tempo necessario per sviluppare le difese contro i virus infettivi in ​​Europa e in Asia. I nostri antenati appena emigrati, al confronto, sarebbero stati molto più vulnerabili. "Era molto più sensato che gli esseri umani moderni prendessero in prestito le difese genetiche già ottenute dai Neanderthal piuttosto che aspettare che si sviluppassero le loro mutazioni adattative, il che avrebbe richiesto molto più tempo", ha detto David Enard, un ex postdottorato nel laboratorio di Petrov .

In questo scenario, i Neanderthal hanno lasciato in eredità agli umani moderni non solo i virus infettivi ma anche gli strumenti genetici per combattere gli invasori.

"I moderni esseri umani e gli uomini di Neanderthal sono così strettamente correlati che per i virus non è stata davvero una barriera genetica così difficile da saltare", afferma Enard, che ora è un assistente all'Università dell'Arizona. "Ma quella vicinanza significava anche che i Neanderthal potevano trasmettere protezioni contro quei virus".

Nel loro nuovo studio, gli scienziati dimostrano che le difese genetiche che i Neanderthal ci hanno trasmesso erano contro i virus a RNA, che codificano i loro geni con l'RNA appunto, una molecola chimicamente simile al DNA e che concorre nel processo di codifica.

Gli scienziati hanno raggiunto le loro conclusioni dopo aver compilato un elenco di oltre 4.500 geni negli esseri umani moderni noti per interagire con i virus. Enard quindi ha confrontato la sua lista con un database di DNA sequenziato del Neanderthal ed ha identificato 152 frammenti di geni di umani "moderni" che erano presenti anche nei Neanderthal.

Gli scienziati hanno dimostrato che negli umani moderni i 152 geni ereditati dai Neanderthal interagiscono con l'odierna HIV, l'influenza A e l'epatite C, tutti i tipi di virus a RNA. Enard e Petrov hanno concluso che questi geni hanno aiutato i nostri antenati a respingere gli antichi virus RNA che hanno incontrato nel momento in cui decisero di lasciare l'Africa.

È interessante notare che i geni di Neanderthal identificati sono presenti solo nei moderni europei, suggerendo che diversi virus hanno influenzato lo scambio genetico tra i Neanderthal e gli antichi antenati degli odierni asiatici. Ciò ha senso, ha affermato Enard, poiché si ritiene che l'incrocio tra Neanderthal e gli esseri umani moderni si sia verificato molteplici volte e in più luoghi durante la preistoria, e probabilmente di volta in volta vi erano diverse "varianti" di questi virus.

Oltre a offrire una nuova prospettiva sull'incrocio tra uomini di Neanderthal e umani, le nuove scoperte dimostrano anche che è possibile fronteggiare questi virus anche attraverso il genoma di una specie. Questa tecnica funzionerebbe particolarmente bene per i virus a RNA, i cui genomi basati su RNA sono più fragili delle loro controparti del DNA, dice Enard.

"È simile alla paleontologia", ha aggiunto. "Puoi trovare tracce di dinosauri in modi diversi, a volte scoprirai ossa reali, ma a volte trovi solo impronte nel fango fossilizzato.Il nostro metodo è altrettanto indiretto: perché sappiamo quali geni interagiscono con quali virus, possiamo dedurre i tipi di virus responsabili di epidemie di malattie antiche".