https://frosthead.com

Ανοίγοντας το γονιδίωμα των ψειρών για να παρακολουθήσουν τα παρελθόντα βήματα της ανθρωπότητας

Μια αρσενική σφαίρα ανθρώπινης κεφαλής. Φωτογραφία από τον χρήστη Gilles San Martin

Τα παράσιτα ήταν γύρω για περισσότερα από 270 εκατομμύρια χρόνια. Περίπου 25 εκατομμύρια χρόνια πριν, οι ψείρες εντάχθηκαν στο αίμα-πιπιλίζουν κόμμα και εισέβαλαν τα μαλλιά των αρχαίων πρωτευόντων. Όταν τα πρώτα μέλη του Homo έφτασαν στη σκηνή πριν από 2, 5 εκατομμύρια χρόνια, οι ψείρες εκμεταλλεύτηκαν τον νέο μεγάλο πίθηκο στο μπλοκ για να ικανοποιήσουν καλύτερα τις πεπτικές ανάγκες του. Όπως δείχνει μια νέα γενετική ανάλυση που δημοσιεύεται σήμερα στο PLoS One, η εξόρυξη αυτών των γονιδιωμάτων παρασίτων μπορεί να δώσει ενδείξεις για την κατανόηση των μεταναστευτικών προτύπων αυτών των πρώιμων ανθρώπων.

Η ανθρώπινη ψείρα, το Pediculus humanus, είναι ένα μόνο είδος, όμως τα μέλη κατατάσσονται σε δύο διαφορετικές κατασκηνώσεις: ψείρες κεφαλής και ρουχισμού - η εφεύρεση των ενδυμάτων πιθανόν να θέσει σε κίνηση αυτό το χάσμα. Εκατοντάδες εκατομμύρια μολύνσεις από ψείρες της κεφαλής εμφανίζονται κάθε χρόνο σε όλο τον κόσμο, οι περισσότεροι από τους οποίους μαστίζουν παιδιά σχολικής ηλικίας. Κάθε χρόνο μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι ψείρες εισβάλλουν στις πλεξούδες και τα αγκινάρες των 6 έως 12 εκατομμυρίων παιδιών ηλικίας μεταξύ 3 και 11 ετών. Οι ψείρες ψαριών, από την άλλη πλευρά, συνήθως μολύνουν τους άστεγους ή τους ανθρώπους που είναι περιορισμένοι σε στρατόπεδα προσφύγων. Οι ψείρες - που επίσης αναφέρονται ως ψείρες σώματος - είναι λιγότερο διαδεδομένες αλλά δυνητικά πιο σοβαρές επειδή μπορούν να χρησιμεύσουν ως φορείς για ασθένειες όπως ο τύφος, ο τάφος των τάφρων και ο υποτροπιάζοντας πυρετός.

Οι επιστήμονες από το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας της Φλόριντα στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα αποφάσισαν να εμβαθύνουν ακόμα περισσότερο στο γονιδίωμα των παρασίτων, εντοπίζοντας νέες αλληλουχίες DNA που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως γονιδιακοί παράγοντες. στόχοι για την παρακολούθηση της εξέλιξης των ψειρών μέσω του χρόνου και του χώρου. Από αυτές τις προσπάθειες, βρήκαν 15 νέους μοριακούς δείκτες, που ονομάζονται μικροδορυφορικοί τόποι, οι οποίοι θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην αποκάλυψη της γενετικής δομής και του ιστορικού αναπαραγωγής πίσω από διαφορετικούς πληθυσμούς ψαριών - και ενδεχομένως τους αντίστοιχους ανθρώπους της επιλογής τους.

Χρησιμοποιώντας αυτά τα γενετικά σήματα, ανέλυαν τους γενότυπους των 93 ανθρώπινων ψειρών που ελήφθησαν για 11 διαφορετικές περιοχές σε ολόκληρο τον κόσμο, μεταξύ των οποίων η Β. Αμερική, η Καμπότζη, η Νορβηγία, η Ονδούρα, το Ηνωμένο Βασίλειο και το Νεπάλ. Συλλέχθηκαν ψείρες από άστεγους καταφύγια, ορφανοτροφεία και εγκαταστάσεις εξάλειψης ψειρών.

Η συγγένεια, έδειξε, είναι κοινή στις ανθρώπινες ψείρες σε όλο τον κόσμο. Οι ψείρες στη Νέα Υόρκη μοιράζονταν τις πιο γενετικές ομοιότητες, δείχνοντας τα υψηλότερα επίπεδα στην ενδογαμία από τα δείγματα της μελέτης. Οι ψείρες των ψειρών τείνουν να έχουν μεγαλύτερη ποικιλία από τις ψείρες της κεφαλής, ίσως λόγω ακούσιας συμφόρησης του πληθυσμού των ψείρων της κεφαλής λόγω των υψηλών επιπέδων εντομοκτόνων που εκτίθενται τακτικά σε αυτά τα παράσιτα. Ως αποτέλεσμα επαναλαμβανόμενων περιστατικών με σαμπουάν και ψεκασμούς κατά των ψειρών, θα επιβιώσουν μόνο τα πιο οξυμένα παράσιτα, περιορίζοντας τη συνολική ποικιλομορφία του πληθυσμού. Η αντίσταση στην εντομοκτόνο είναι ένα συνηθισμένο πρόβλημα στις ψείρες της κεφαλής, αλλά λιγότερο από ένα πρόβλημα με τις ψείρες. Οι συγγραφείς εντόπισαν ένα πιθανό γονίδιο που μπορεί να είναι υπεύθυνο για το μεγαλύτερο μέρος της αντοχής του φαρμάκου στην ψείρα του κεφαλιού, αν και θα χρειαστούν περαιτέρω μελέτες για να επιβεβαιωθεί η ενόχληση.

Οι ερευνητές ανέλυσαν επίσης την ποικιλομορφία των ψειρών για να δουν πώς σχετίζεται με την ανθρώπινη μετανάστευση. Βρήκαν τέσσερις διαφορετικές γενετικές ομάδες ψειρών: σε ψείρες ψειρών από τον Καναδά, σε ψείρες από τη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη, σε ψείρες από την Ονδούρα και σε όλες τις ασιατικές ψείρες.

Εδώ οι συγγραφείς παρουσιάζουν ένα χάρτη της γενετικής ποικιλομορφίας των ψειρών. Οι έγχρωμοι κύκλοι δείχνουν θέσεις δειγματοληψίας, με τα διαφορετικά χρώματα που αναφέρονται στις κύριες γενετικές ομάδες που ταυτοποίησαν οι ερευνητές. Τα γκρίζα ρέοντα βέλη υποδηλώνουν προτεινόμενες μετακινήσεις σύγχρονων ανθρώπων καθ 'όλη την ιστορία και τα έγχρωμα βέλη αντιπροσωπεύουν την υποθετική συνδιαμόρφωση των ανθρώπων και των ψειρών.

Φωτογραφία από τους Ascunce et al., PLoS One

Πώς αυτή η γεωγραφική δομή αντανακλά την ανθρώπινη μετανάστευση, γράφουν, θα απαιτήσει περισσότερη δειγματοληψία. Προς το παρόν, μπορούν μόνο να κάνουν εικασίες σχετικά με τις συνέπειες:

Αν και είναι προκαταρκτική, η μελέτη μας υποδηλώνει ότι η ομάδα της Κεντρικής Αμερικής-Ασίας αντικατοπτρίζει τον αποικισμό του ανθρώπινου ξενιστή του Νέου Κόσμου αν οι ψείρες της Κεντρικής Αμερικής ήταν καταγωγής Ινδονησίας και η Ασία ήταν ο πληθυσμός πηγής για τους πρώτους ανθρώπους της Αμερικής πρότεινε. Ο αμερικανικός πληθυσμός μπορεί να είναι ευρωπαίος αξιοπρεπής, εξηγώντας τη συσσωμάτωσή του με ψείρες από την Ευρώπη. Μέσα στον Νέο Κόσμο, η μεγάλη διαφορά μεταξύ των ΗΠΑ και της Ονδούρας μπορεί να αντικατοπτρίζει την ιστορία των δύο μεγάλων ανθρώπινων οικισμών του Νέου Κόσμου: τον πρώτο λαό της Αμερικής και τον Ευρωπαϊκό αποικισμό μετά τον Κολόμβο.

Τελικά, γενετικοί δείκτες σε ψείρες θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των αρχαϊκών ανθρωποειδών και των σύγχρονων ανθρωπίνων προγόνων μας, ίσως απαντώντας σε ερωτήσεις όπως το αν ο Homo sapiens συναντήθηκε με αρχαίους συγγενείς στην Ασία ή την Αφρική εκτός από τον Homo neanderthalensis . Αρκετά είδη απλοτύπων ψωμιού ή ομάδες αλληλουχιών ϋΝΑ που μεταδίδονται μαζί, υπάρχουν. Ο πρώτος τύπος προέρχεται από την Αφρική, όπου η γενετική υπογραφή του είναι ισχυρότερη. Ένας δεύτερος τύπος εμφανίζεται στον Νέο Κόσμο, στην Ευρώπη και στην Αυστραλία, αλλά όχι στην Αφρική, γεγονός που υποδηλώνει ότι μπορεί να εξελιχθεί πρώτα σε ένα διαφορετικό είδος Homo, το οποίο βασίστηκε στην Ευρασία παρά στην Αφρική. Εάν είναι αληθές, τότε η γενετική ανάλυση μπορεί να μας δώσει μια χρονική περίοδο για την επαφή των ανθρώπων και άλλων ομάδων Homo . Και αν αλληλεπιδρούσαν αρκετά κοντά για να ανταλλάσσουν ψείρες, ίσως ακόμη και ζευγαρώθηκαν, οι ερευνητές εικάζουν.

Έτσι, όχι μόνο η γενετική δομή των πληθυσμών των παρασίτων μας βοηθά να προβλέψουμε πώς εξάπλωση των λοιμώξεων και όπου μετανάστευσαν οι άνθρωποι, μπορεί να δώσει μια εικόνα για τη σεξουαλική ζωή των αρχαιότερων προγόνων μας.

Ανοίγοντας το γονιδίωμα των ψειρών για να παρακολουθήσουν τα παρελθόντα βήματα της ανθρωπότητας