Баски: загадка происхождения была раскрыта генетикой

Итак, я всё же нашел источник утверждения о том, что "баски произошли от грузин", которое недавно появилось под одним из постов.И знаете, одно неосторожное слово или неточность - искаженная информация попадет на полку разума человека. А разбираться в каждом аспекте мироздания это невыполнимая задача. Мы все что-то читаем и смотрим.

Но этот пост о раскрытой загадке, которую преодолели ученые.

Возможно, источником заблуждения стал выпуск моей любимой программы "Орёл и Решка: Неизведанная Европа. Бильбао".

Вот видео с их официального канала.

Для тех кто не может посмотреть или упустил главное, вот цитаты:

1. Никто не знает, как они (баски) появились в Европе.2. Некоторые ученые даже считают, что баски - потомки грузин.3. Разговаривают баски на языке, который не похож ни на один язык мира.

Ниже приложена карта, которая показывает Страну Басков - автономное сообщество из 3-х провинций на севере Испании. Рельеф горно-холмистый, что идеально подходит для изоляции

Разберем по очереди эти яркие высказывания:1) "Разговаривают баски на языке, который не похож ни на один язык мира."

С этим высказыванием мало кто может поспорить: Баскский язык (или Euskara) исследователи-лингвисты не внесли в дерево Индо-европейских языков (или каких-либо) из-за своей особенности. По их классификации он - изолированный палеоязык.Но как и многие языки, этот распадается на диалекты. Есть даже баскско-цыганский вариант языка!

Бедные специалисты языкознания могут только предполагать, каковы механизмы и причины возникновения этого атрибута культуры и жизни 800 тысяч человек!

2) "Никто не знает, как они появились в Европе."

И тут можно поспорить. И дело в логике. Народы не свалились с Марса или Венеры уже в сформированном виде.Хомо сапиенс покинули Африку и 40 000 лет назад уже активно начали захватывать "неандертальскую" Европу.То есть, появились предки басков, любые предки на Пиренейском или Иберийском полуострове в результате миграции. Проще говоря - пришли. Волнами, друг за другом, но пришли. Откуда?

Тут следует остановится наанализе полных геномов древней ДНК с Иберийского полуострова.Статья с результатами исследования, проведенного под руководством профессора шведского университета Уппсала Маттиаса Якобссона , опубликована в журнале PNAS в 2015-м.

и сразу спойлер:Генетически баски оказались потомками ранних европейских земледельцев и отчасти - "местных" охотников-собирателей.

Для благой научной цели были изучены по останкам геномы 8-ми людей из пещеры Эль-Порталон в Съерра-де-Атапуэрка (Испания).Датировки: медный век (около 5500 лн) и бронзовый век (около 3500 лет назад).

Результаты нужно было сравнить с образцами древней ДНК Европы:

красный треугольник - мезолит (Ла-Бранья)желтым цветом: треугольник – мезолит (Лошбор), кружок – медный век: Тирольский ледяной человек, квадрат – неолит из Штутгарта.синим - образцы из Скандинавии: поздние охотники-собиратели, мезолит и неолитзеленым - Венгрия, кружок - медный век, квадраты – неолит (неолит шел перед медным веком, если кто забыл)

Такая вот табличка для красоты есть:

Y-хромосомы принадлежали к гаплогруппам H2 и I2a2a.

По 2-м линиям смешение генофондов ранних европейских земледельцев, пришедших на Иберийский п-ов, с местными охотниками-собирателями, причем с участием обоих полов.

+Провели сравнение с геномам современных европейцев.и анализ показал степень генетической близости разных групп древнего и современного населения.

Наиболее близко к охотникам-собирателям (из Иберии, Скандинавии и Центральной Европы) находятся современные северные европейцы, а к "земледельским ДНК" - южные.

область Basque (Баски) хоть и изолирована, но не десант с Марса.

Авторы считают: ранние земледельцы распространялись по Европе и ассимилировали местные популяции охотников-собирателей, причем в разных регионах доля ассимилированного местного генетического компонента различалась.И этот процесс продолжался в течение нескольких тысячелетий.

Далее нарисовали для нас и анализ, показывающего спектр предковых популяций в геномах изучаемых популяций.

Ищем Basque (Басков), которых более 200 тысяч во Франции, помимо 2 с лишним миллионов в "родной" Испании.

И я лично вижу следующее:1) Компоненты басков схожи с компонентами древней ДНК (ниже)2) минимальное влияние предковых компонентов Северной Африки и Кавказ/Центральная Азия.

А еще, у всех современных популяций Иберийского полуострова основные два предковых компонента – это европейские земледельцы (розовый-оранжевый - кому как) и европейские охотники-собиратели (голубой). И баски в этом отношении НЕ отличаются от остальных популяций полуострова. Не предки спецвысадки саларианцев.

Итак, у басков и у населения Сардиниинет 2-х иных Компонентов, как МЫ уже заметили.Эти популяции в наиболее полном виде сохранили генетическое наследие ранних европейских земледельцев и местных охотников-собирателей.

А надежный помощник сохранения - изоляцияИх популяцию обошли миграции древние переселения, движения времен Римской империи, и вторжение арабов-мусульман из Северной Африки (в 710-е оно примерно и началось)(для разбавления доска известных басков, из которых известны лишь единицы)

Кроме того, баски оказались генетически близкими к людям из пещеры Эль-Порталон в Атапуэрке. А ведь долгое время считалось, что они являются реликтовой популяцией до-аграрной Европы, с корнями в палеолите.

Однако, их "образовала" Неолитическая революция и распространение земледелия.Люди начали заниматься земледелием около 10-9 тыс. лет до н.э. (то есть, 12-11 тыс. лет назад), на Ближнем Востоке (и не только там; и чуть позже), а в течение следующих пяти тысячелетий земледелие распространялось по Западной Евразии.

Так что, ранние земледельцы постарались!

Вот к примеру, какие образцы ДНК изучаются для первых земледельцев. И датировки есть

Итог: после сказанного и показанного выше фраза про грузин читается как полный бред.Баски и грузины - народы, которые прошли путь этногенеза, обретения самосознания, свою историю. Да, некоторая часть предков басков современности могла прийти (или просто пройти мимо) с территории Грузии, но не более.10 000 лет назад фактически оформились расы, произошел бум цивилизации, и речь не может идти о грузинах, русских, китайцах или немцах.

"Смешение ранних земледельцев с местными охотниками-собирателями" на одной чаше весов и "потомки грузин" - на другой. Веселье!

ты больше отвечай на вопросы, поставленные в пошлой программке.

Загадкой всегда оставалось не происхождение басков, а ЯЗЫК.

Интересно было бы еще о происхождении берберов узнать, тоже достаточно загадочный народ.

Всё-таки не медный, а медно-каменный век. Энеолит.

думал прочитаю про образование языка басков. филологи не участвовали в изучении?

Биосинтез белков, 1969 год, СССР

Фильм о принципах белковых взаимодействий. Показан опыт, доказывающий, что наследственную информацию несет ДНК. Знакомит со структурой РНК, сравниваются ДНК и РНК, отмечается роль информационной РНК.Фильм очень старый, но очень полезный для общего представления о белковых структурах. Рассказано очень простым языком, будет понятен всем.Фильм Учебный.

Твоя ДНК уже внесена во все базы данных

С большой долей вероятности, даже если вы никогда не сдавали ДНК-тест, вас уже можно идентифицировать.

Начать этот пост хочу с истории, начавшейся полвека назад в городе Висейлия в штате Калифорния, где начал свою криминальную карьеру один из наиболее дерзких и опасных преступников того времени. Поначалу он вламывался в дома и похищал мелкие ценные вещи, наличность, ювелирные украшения. В общей сложности, за период с 1976 по 1979 годы он совершил более 100 краж со взломом. Полиция оказалась бессильна, преступник скрывал своё лицо, а описания, составленные свидетелями, были бесполезны.

В течение этого периода преступник колесил по всей Северной Калифорнии и, войдя во вкус, добавил к кражам ещё и изнасилования, терроризируя местное население. По местному телевидению регулярно передавали рекомендации запирать двери, так как преступник может всё ещё находиться поблизости.

В 1979 году он перемещается на юг Калифорнии и добавляет к своему «послужному списку» ещё и убийства. На его счету числится по меньшей мере 13 убийств и более 50 эпизодов сексуального насилия.

Следователи, базируясь на т.н. modus operandi (образ действий) преступника, пришли к выводу, что все эти преступления совершал один и тот же человек. На преступление он шёл в маске. Вламывался в дом и, угрожая пистолетом, обычно связывал мужчину, приказывал лежать и не двигаться. Затем он клал тарелки на спину жертвы и говорил, что если услышит звон тарелок, то убьёт всех обитателей дома. После этого, он тащил женщину в соседнюю комнату и насиловал её, после чего, не торопясь, обходил все помещения, собирая ценные вещи, иногда даже задерживался, чтобы перекусить на кухне, после чего уходил. В некоторых случаях, он, впрочем, всё-таки, убивал своих жертв.

Описание преступника со слов жертв.

Несмотря на большое количество криминальных эпизодов, никаких особых зацепок, которые бы могли помочь в его поимке, преступник не оставлял. Не оставлял он и отпечатков пальцев, так как всё время был в перчатках. У него было несколько прозвищ: Original Night Stalker, East Area Rapist, Visalia Ransacker, но самое известным стало The Golden State Killer (Убийца из Золотого штата).

Серию этих преступлений прекратилась лишь спустя 10 лет после её начала, в 1986 году. Преступник так и не был бы пойман, если бы не упорство следователя Пола Хоулса (Paul Holes).

Пол Хоулс в молодости

Он выслеживал преступника десятилетиями и в конечном счёте его усилия принесли успех. Но обо всём по порядку.

В 1990 году ФБР начало работу над тем, что впоследствии станет известно как National Genetic Database (Национальная генетическая база данных). В неё вносятся данные профилей ДНК лиц, осуждённых за какие-либо преступления. В каждой из наших клеток есть 23 пары хромосом, часть из них мы получаем от своей матери, а другую – от отца. В определённых местах данных хромосом имеются короткие повторяющие закономерности из цепочек азотистых оснований: аденин (А), гуанин (G), тимин (T) и цитозин (C). Такие последовательности (короткие тандемные повторы или микросателлиты) уникальны для каждого человека, именно на этом основан принцип идентификации по ДНК, так как шанс на то, что два разных человека имеют одинаковое количество таких повторов, исчезающе мал.

База данных ФБР сейчас насчитывает около 18 миллионов таких профилей. Содержала она так же и генетический профиль «Убийцы из золотого штата», так как метод идентификации личности по ДНК был впервые применён в 1986 году (и это, скорее всего, не случайно, что преступник прекратил свою «карьеру» именно в это время).

Однако, даже имея генетический профиль убийцы, следователи по-прежнему не имели ни малейшего понятия о его личности, так как для его нахождения необходимо было сравнить имеющийся профиль с теми, что уже были занесены в базу данных. Хоулс даже делал запросы в Интерпол в надежде, что преступник мог наследить в других странах, однако всё было безрезультатно.

На что никак не мог рассчитывать преступник, так это на то, насколько быстро начнут развиваться исследования в области генетики. В 2003 году, после «всего» 13 лет исследований был полностью расшифрован геном человека, и множество частных лабораторий стали предлагать генетическое профилирование на коммерческой основе как услугу, которая оказалась весьма востребованной у определённой части людей (например, для установления отцовства и вообще – родственных связей). Сначала десятки, затем сотни, затем миллионы людей стали сдавать свой генетический материал на анализ.

И так, уже в начале 2000 годов у следствия появилась надежда разоблачить, наконец, неуловимого убийцу, ведь велик был шанс на то, что хотя бы один из его родственников, пусть и дальних, воспользовался услугами таких компаний как FamilyFinder, 23andMe или Ancestry. Установив родственников можно было бы значительно сузить круг подозреваемых, а установив их передвижения и места нахождения в моменты совершения преступлений, можно было бы вычислить преступника.

Однако ответ был за закрытыми дверями корпоративной этики. Компании не торопились расставаться с секретами своих клиентов. У правоохранительных органов не было доступа к многомиллионным базам данных этих корпораций. Следствию помог другой независимый веб-ресурс с названием GEDmatch. Проведя исследования, детективы смогли найти родственника 4-й степени родства (имеющего с преступником одного общего прадеда), после чего скрупулёзно восстановили всё его генеалогическое древо, используя методы, в том числе, и традиционной генеалогии, такие как данные переписей населения и архивные документы, находящиеся в открытом доступе. Но и это оказалось задачей не из лёгких. Люди 19 века могли иметь по 15 детей, и ветку каждого из них необходимо было проследить и найти пересечения в 70-х годах 20 века с линией убийцы. Тем не менее, круг поисков удалось сузить примерно до 1000 подозреваемых. Следствию было известно, что преступник был рождён между 1940 и 1960 годом, его рост составлял 172 – 178 см и то, что он в 1976 году находился в Сакраменто, а в начале 80-х переехал в южную часть штата.

Так, круг сузился до 5 подозреваемых. Затем следователи отправились по месту жительства одного из них и сняли образец генетического материала с дверной ручки дома, в котором тот проживал. Подозрения подтвердились, когда данный образец совпал с образцом ДНК, собранным с салфетки, которую преступник выбросил на месте одного из своих преступлений.

Расследование, которое длилось чуть меньше 50 лет, было завершено с арестом 25 апреля 2018 года одного из самых известных преступников того времени – 72-летнего бывшего полицейского Джозефа Джеймса Деанджело.

Деанджело на суде

Из-за истёкших сроков давности по законам штата Калифорния, обвинения по взломам и изнасилованиям предъявить ему уже нельзя, однако ему были предъявлены обвинения в 13 убийствах и 13 случаях похищения людей. На расследования, по утверждениям прокуроров, было потрачено в общей сложности порядка 20 миллионов долларов. 1 августа 2020 года 74-летний Джозеф Деанджело был приговорен к пожизненному лишению свободы без возможности условно-досрочного освобождения.

Казалось бы – хэппи энд истории, однако, данное расследование, а так же методы, которые применялись для поимки ДеАнджело, породили общественную дискуссию, которая не утихнет ещё долго. Суть проблемы – пресловутая privacy, на которую смели надеяться многие люди, сдающие образцы своей ДНК для каких-либо исследований. Проблема в том, даже если вы сами не сдавали свою ДНК, за вас это мог сделать ваш троюродный дядюшка. По оценкам некоторых экспертов, генетический материал, уже имеющийся в базах данных, позволяет установить почти 80% всего населения США. Каждый человек, сдающий ДНК-тест, «высвечивает», словно прожектором личности не только себя но и сотен других людей, состоящих с ним в родстве. Более того, эта ДНК так же будет в клетках людей, которые даже ещё не рождены – детей, внуков, племянников и пр. Только в 2021 году по всему миру более 30 миллионов людей сделали общий генетический тест и дальше ситуация будет только прогрессировать.

Так что, уважаемый читатель, смирись, что и двоя ДНК уже, скорее всего внесена в базу данных, а, если и нет, то скоро в ней окажется.

(При подготовке материала были использовано видео Youtube канала Дерека Мюллера Veritasium)

Мама для мамонтенка: кого, как и зачем собирается воскрешать бостонский стартап

Известный массачусетский ученый и предприниматель Джордж Черч (George Church), которого научный бомонд прозвал “проотцом” синтентичекой генетики и скульптором молекулярной инженерии стал основателем еще одного стартапа.

Для него это уже 15-й байотек. На этот раз компания Colossal Biosciences основана совместно предпринимателем Беном Ламмом (Ben Lamm). Нового партнера Черча называют «серийным» предпринимателем. В свои 39 лет Ламм успел основать пять разных компаний — от стартапа по производству потребительских игр (приобретен Zynga) до разработчика мобильного ПО (поглощен Accenture).

Colossal Biosciences собирается использовать технологию генетического редактирования CRISPR для возрождения исчезнувших видов животных и растений и тех что находятся под угрозой исчезновения. Основатели компании считают, что их инициатива поможет восстановить утраченные или измененные экосистемы, а также внесет вклад в борьбу с изменениями климата.

Первым проектом Colossal станет «воскрешение» шерстистого мамонта, а точнее — создание гибрида слона и мамонта, устойчивого к холоду и способного занять экологическую нишу вымершего животного. Стартап уже собрал 15 миллионов долларов на «воскрешение» мамонтов. Так что похоже что у известного мультяшного мамонтенка все же появиться шанс обрести настоящую маму. Компания Colossal Biosciences базируется в Бостоне ( Массачусетс), а таже в Остине и Далласе (Техас).

Пресс релиз дайджеста Welcome to Massachusetts ( по-русски)

Грузин ударил ножом в лицо пытавшегося его ограбить марокканца

Марокканец решил гоп-стопнуть грузина в Барселоне, но всё закончилось не так, как он предполагал. Завязалась драка в ходе которой грузин нанёс ему несколько ножевых ранений, а одно из них - в лицо. Находящегося в шоке марокканца оттолкнули и oтойдя чуть подальше oн сел на дорогу, видно как у него течёт кровь. A грузина наоборот держали, чтобы он его не убил. В статье сказано, что его держали прохожие, но похоже, что один из них был его другом(обычно прохожие не станут хватать мужика с ножом).Что случилось дальше не сообщается, предположительно грузин смог уйти(про задержание нет никакой информации).

Историки восстановили генеалогическое древо Леонардо да Винчи. Это поможет, наконец, решить загадки, связанные с его личностью

Итальянские исследователи нашли предков и потомков великого итальянского художника и ученого эпохи Высокого Возрождения по прямой мужской линии — вплоть до нынешнего, 21-го поколения. В планах авторов этой масштабной работы, охватывающей период почти в 700 лет, — получить ДНК самого да Винчи, изучить личность и подтвердить подлинность произведений.

Леонардо ди сер Пьеро да Винчи (итал. Leonardo di ser Piero da Vinci; 15 апреля 1452 года, селение Анкиано, около городка Винчи, близ Флоренции — 2 мая 1519 года, замок Кло-Люсе, близ Амбуаза, Турень, Франция) / © Getty Images

Леонардо да Винчи — итальянский художник, ученый, инженер, скульптор, писатель, архитектор (список умений этого homo universalis поистине внушительный) — родился в 1452 году в тосканском городке Винчи, недалеко от Флоренции. Он был внебрачным сыном нотариуса Пьеро и крестьянки Катерины. Да Винчи никогда не состоял в браке, не имел отношений (во всяком случае, достоверно об этом судить нельзя), как и детей. Однако у художника было множество сводных и единокровных братьев — именно благодаря им потомки да Винчи живут на свете сегодня.

Историки Алессандро Веццози и Аньезе Сабато представили результаты исследования, которое охватывает период почти в 700 лет, с первой половины XIV века, и показывает преемственность прямой мужской линии от отца к сыну в семье да Винчи, начиная с деда Микеле (родился около 1331 года) и заканчивая четырнадцатью живыми потомками через двадцать одно поколение и четыре разные ветви, берущие начало уже от Томазо в XIX веке.

Работа, опубликованная в журнале Human Evolution, восполняет многие пробелы и исправляет ошибки в предыдущих исследованиях семьи итальянского творца, предлагая новые открытия в этом генеалогическом древе.

Генеалогическое древо семьи Леонардо да Винчи (показано до пятнадцатого поколения) / © Алессандро Веццози и Аньезе Сабато

Пять ветвей восходят к отцу Леонардо (пятое поколение, (1427—1504)) и сводному брату Доменико (шестое поколение). Начиная с 15-го поколения данные собирали уже более чем по 225 людям, информацию брали из исторических документов в государственных и частных архивах, а также из прямых отчетов, предоставленных выжившими потомками, которые сотрудничали с учеными.

Несколько лет назад Веццози и Сабато установили личности 35 живых родственников Леонардо, в том числе по женской линии. В основном это были косвенные потомки: среди таких оказался известный итальянский режиссер театра, оперы и кино, обладатель премии «Эмми» Франко Дзеффирелли, умерший в 2019 году. Современные потомки да Винчи живут по всей Италии, старшему — 85 лет, а самый младший родился в 2020-м. Работа у них вполне обычная: клерк, геодезист, стеклодув, продавец фарфора и так далее.

Исследователям удалось проследить за Y-хромосомой, которую отцы передают сыновьям: она оставалась почти неизменной на протяжении 25 поколений. В ближайшие месяцы геном потомков собираются проанализировать посредством сравнения Y-хромосомы с ДНК предков в древних и современных захоронениях. В итоге ученые хотят реализовать проект по исследованию ДНК самого Леонардо да Винчи.

Зачем это нужно? Дело в том, что личность художника все еще окутана тайной и множеством неразрешенных загадок. После подтверждения ДНК можно узнать происхождение родителей мастера, чем он питался, был ли левшой, как быстро старел, установить картину заболеваний и, наконец, в чем секрет его гения. Также предполагают проверить подлинность произведений искусства, которые да Винчи никогда не подписывал.

Восстановить ДНК итальянского художника сложно, ведь до сих пор точное местонахождение его захоронения неизвестно. Да Винчи похоронили в церкви Святого Флорентина во французском городе Амбуаз в 1519 году, однако во времена Революции конца XVIII века ее снесли. В 1863-м писатель и литературный критик Арсен Уссэ, занимавшийся инспекцией провинциальных музеев Франции, получил разрешение на раскопки этого места. Ему удалось обнаружить останки с бронзовым кольцом на одном пальце, светлыми волосами и фрагментами камня с надписями, которые, как считается, образовывали слова «Леонардо да Винчи». На серебряном щите, найденном рядом с костями, был изображен безбородый Франциск I — король Франции с 1 января 1515 года, в годы жизни да Винчи.

Прядь волос, предположительно, Леонардо да Винчи / © Leonardo da Vinci museum

В 1874 году тело перезахоронили в часовне Сен-Юбер, на сопровождающих погребение табличках на французском и итальянском языках написано, что это «предполагаемыми останки» мастера эпохи Возрождения. Впоследствии оказалось, что Уссэ все же не удержался и сохранил для себя прядь волос и кольцо. А в 1925 году его правнук продал реликвии американскому коллекционеру Гарольду К. Шигли.

В середине 1980-х их приобрел другой коллекционер из США — и именно он в 2016 году связался с учеными, когда они опубликовали первые результаты исследования потомков да Винчи. Следовательно, ключ к подтверждению того, принадлежит ли прядь волос художнику и его ли это могила, — в генетическом анализе. Если ДНК волос совпадет с ДНК живых потомков, многие вопросы решатся раз и навсегда.

Вклад неандертальцев в ДНК современных людей. Группы крови неандертальцев и денисовцев

Количественная оценка интрогрессии неандертальцев в наследуемость сложных признаков Homo sapiens sapiens

За последние 50 тыс. лет анатомически современные люди неоднократно скрещивались с архаичными группами из рода людей и в нескольких местах. В результате почти все евразийцы имеют около 2% неандертальского происхождения, что является результатом скрещивания, вскоре после того, как их предки покинули Африку. Анализ доступных исследований геномных ассоциаций и крупномасштабных данных биобанка показал, что аллели неандертальского происхождения связаны с различными признаками у современных евразийцев. Архаичная примесь у анатомически современных людей, возможно, улучшила их способность адаптироваться к различным средам, когда они распространялись по всему земному шару. Многие из архаичных аллелей влияют на признаки, которые непосредственно отвечают за взаимодействие с окружающей средой, включая иммунную систему, волосы и кожу, а также высотную адаптацию и метаболизм. Однако несмотря на эти потенциальные адаптивные преимущества имеющиеся данные позволяют предположить, что они были в значительной степени вредны для анатомически современных людей. Несколько линий доказательств подтверждают отбор против участков ДНК неандертальского происхождения в большинстве функциональных областей генома человека. Это может быть объяснено тем, что у неандертальцев эффективный размер популяции был меньше, чем у анатомически современных людей, в результате чего из-за низкой эффективности отбора они накопили вредоносные аллели, которые в последствии подверглись более эффективному отбору у людей современной анатомии. Также, возможно, что из-за несовместимости смешанного потомства и вредоносных эпистатических взаимодействий, суть которых заключается в наличии генов, подавляющих фенотипические проявления других генов между аллелями неандертальцев и анатомически современных людей, снижалась приспособленность гибридного потомства. Однако были отмечены и участки с положительным отбором неандертальских вариантов. Поэтому учитывая широкие доказательства отрицательного отбора в отношении аллелей неандертальцев в функциональных регионах ДНК современного человека в сочетании с доказательствами положительного отбора по конкретным интрогрессированным аллелям неандертальцев, назрела необходимость более всесторонне охарактеризовать и согласовать функциональные эффекты интрогрессированных аллелей на изменение различных признаков у анатомически современных людей.

В недавно опубликованной работе, авторы при помощи хорошо зарекомендовавшего себя полногеномного поиска ассоциаций (GWASs) для 405 различных признаков попытались охарактеризовать влияние примеси неандертальцев на наследуемость сложных признаков у европейцев и определить тенденции в направлении влияния интрогрессированных вариантов на эти признаки. А также понять, как интрогрессия неандертальцев могла способствовать адаптации к неафриканской среде.

Сразу упрощённо поясню, что сложными называют такие признаки, которые состоят из двух и более простых признаков и контролируются несколькими неаллельными генами (т.е. являясь полигенными). Помимо этого, сложные признаки могут быть результатом биохимических процессов в которых взаимодействуют продукты работы нескольких генов. Примеры сложных признаков включают пол, рост, циркадные ритмы и т.д.

Новые данные демонстрируют, что области генома, сохраняющие элементы ДНК неандертальцев лишены наследуемости по всем рассматриваемым признакам, за исключением тех, которые связаны с кожей и волосами.

Хотя неандертальцы, которые внесли вклад в евразийские популяции людей современной анатомии ближе к представителям пещеры Виндия, существует небольшое увеличение показателя наследуемости нескольких признаков среди аллелей с более древним неандертальским происхождением, как у алтайских неандертальцев, включая аутоиммунные расстройства, черты волос и кожи, хронотип или особенности суточных ритмов организма, плотность костной ткани, емкость легких и время наступления менопаузы.

За исключением вариантов, связанных с риском болезни Крона – воспалительным заболеванием желудочно-кишечного тракта, которые только на 50% присутствовали у алтайских неандертальцев, остальные, вероятно, моложе, потому как они отмечены только у представительницы неандертальцев Виндии.

По мнению авторов исследования, интрогрессированные аллели, совпадающие с таковыми у алтайских представителей, вероятно, с большей частотой встречались в различных популяциях неандертальцев и, таким образом, с меньшей вероятностью имели сильные вредные эффекты, чем более молодые интрогрессированные аллели неандертальцев. Стоит отметить, что популяции неандертальцев, которые жили в Евразии между 250 и 38 тыс. лет назад, никогда не были многочисленными, они были разбиты на небольшие взаимосвязанные группы, примерно, по 20 человек, с максимальной общей численностью до 70 тыс. в Микулинское межледниковье, около 120 тыс. лет назад.

Суммируя закономерности наследуемости по областям признаков, авторы работы обнаружили, что наследуемость дерматологических, эндокринных и респираторных признаков последовательно увеличивается для более древних неандертальских вариантов, как у алтайских представителей, в то время как показатель наследуемости неандертальских областей ДНК, отвечающих за когнитивные и офтальмологические признаки, снижен.

Кроме того, несколько областей признаков демонстрируют различные модели наследуемости, например, среди психиатрических, показатель наследуемости участков, отвечающих за поведенческие расстройства, вызванные употреблением табака выше, в то время как наследуемость интрогрессированных вариантов, связанных с темпераментом и личностными функциями ниже. Среди репродуктивных признаков также есть участки с противоположными показателями наследуемости.

Используя два метода оценки направленности влияния вариантов на признаки, авторы обнаружили однонаправленные отклонения для интрогрессированных аллелей с риском облысения, более молодым возрастом менопаузы, риском солнечных ожогов, вынужденным увеличением форсированной жизненной емкости легких и предпочтением просыпаться рано утром.

Для объяснения результатов, авторы работы предложили модель, которая связывает наблюдаемые закономерности наследуемости и направление эффекта с гипотезами об избирательном давлении на интрогрессированные гаплотипы.

При этом наблюдается 4 основных параллельных сценария:

1. Большинство признаков демонстрируют снижение показателя наследуемости интрогрессированных вариантов и отсутствие смещения в направлении эффекта. Это предполагает отбор против интрогрессированных вариантов, которые повлияли на эти черты.

2. У некоторых вариантов наблюдается противоположная картина. Увеличение показателя наследуемости в интрогрессированных вариантах и направленное смещение в сторону их действия предполагает, что неандертальская примесь дала функциональные аллели, которые были положительно отобраны у людей современной анатомией. Например, увеличение показателя наследуемости аллелей, связанных с риском солнечных ожогов и загаром, схожих с таковыми у алтайских неандертальцев, и увеличение этого эффекта у анатомически современных людей предполагает, что эти интрогрессированные аллели снижали защиту волос и кожи от воздействия ультрафиолетового излучения, что могло быть полезным приобретением для адаптации к жизни в более высоких широтах.

3. Отдельные признаки, такие как риск аутоиммунных заболеваний и количество лейкоцитов, имеют повышенную наследуемость неандертальских вариантов у людей современной анатомии, но не имеют направленного смещения в пользу какого-либо эффекта. Это может быть объяснено тем, что интрогрессия, вероятно, способствовала увеличению разнообразия черт, что было полезно, поскольку люди адаптировались к неафриканской среде.

4. Помимо вышеперечисленных, такие черты, как анорексия и шизофрения, демонстрируют снижение наследуемости среди интрогрессированных вариантов, но, в отличие от большинства черт со снижающимся показателем наследуемости, оставшиеся варианты неандертальцев имеют склонность к защитным эффектам. Авторы предполагают, что такой сценарий мог быть вызван отрицательным отбором, который удаляет большинство интрогрессированных аллелей, влияющих на признак, в сочетании с отбором для небольшого числа интрогрессированных защитных аллелей, которые имеют самую сильную корреляцию с защитной пользой от более сильных проявлений анорексии и шизофрении и соответствуют алтайским, а именно более древним неандертальским вариантам.

Таким образом, результаты работы выявляют различные сценарии отбора по отношению к неандертальским вариантам, связанным с различными признаками. Поэтому интрогрессированные варианты, которые остаются в геномах анатомически современных людей, являются результатом сложных селективных и демографических процессов после примеси.

Здесь стоит отметить, что в исследовании использовались данные биобанка Великобритании и, хотя в нём собрано довольно много образцов (около 500 тыс.), у людей из других регионов могут быть обнаружены неандертальские участки в других частях генома, а также со своим специфическим влиянием и отбором.

Нейросеть и архаичная примесь у современных людей

В другой научной работе, которая была опубликована в этом же году, авторы сообщили о поиске адаптивных участков архаичной примеси у современных людей при помощи свёрточной нейронной сети. В работе были использованы данные международного проекта 1000 геномов и меланезийские образцы для исследования вклада от денисовцев.

В результате, помимо ранее описанных аллелей, которые отчасти упоминаются в работе из первого раздела ролика, авторы отыскали кандидатов на адаптивную интрогрессию у европейцев, полученную от неандертальцев, в регионах ответственных за состав крови, включая количество тромбоцитов, эритроцитов и лейкоцитов.

А в качестве адаптивного вклада от денисовцев в геноме меланезийцев, авторы отметили области, содержащие гены, участвующие в развитии кожи, метаболизме, заболеваниях крови, как тромбоцитопения, к примеру, а также в подавлении опухолей и неврологических заболеваниях.

Группы крови неандертальцев и денисовцев

Ещё в одной работе авторы проанализировали группы крови неандертальцев и денисовцев, чтобы отследить истоки текущего человеческого разнообразия и обсудить аспекты здоровья и уязвимости архаичных популяций. Для этого были использованы ранее опубликованные высококачественные ядерные геномы от трех представительниц неандертальцев и одной денисовцев.

Группы крови или различные сочетания антигенов эритроцитов, являются мощными антропологическими маркерами. На сегодняшний день, международным обществом переливания крови зарегистрировано более 380 специфических групп крови, сгруппированных в 40 систем. При переливании обычно проводится тщательное исследование шести из них: AB0, Rh, Kell, Duffy, Kidd и MNS.

Географическое распределение фенотипов и генотипов отражает прошлые миграции человека и естественный отбор, а сравнение с приматами позволяет с точностью определить их эволюционную и миграционную траекторию.

В системе AB0 авторы обнаружили наиболее распространенные фенотипы, присутствующие в современных человеческих популяциях. Они представлены 0 (I) группой у денисовской девочки Денисова 3, A (II) у неандертальских женщин Денисова 5 и Чагырская 8 и B (III) у неандерталки Виндия 33.19.

Также анализ архаичных групп крови подтверждает африканские корни предков неандертальцев и денисовцев.

Помимо этого, новый частичный аллель гена RHD обнаруженный у неандертальцев из исследования, ранее в работе 2019 г. был описан как новый у коренного австралийца. Таким образом, этот полиморфизм не является новым вариантом в историческом смысле этого слова, поскольку он уже присутствовал около 100 тыс. лет назад у неандертальцев. При этом моделирование показывает, что этот аллель попал к современным людям от неандертальцев Леванта до 65 тыс. лет назад, а не от общего с ними предка.

Хотя для подтверждения предположения авторов потребуется дальнейший анализ, этот результат подливает масло в огонь дискуссий о событиях смешения между разными линиями людей, а также о раннем расселении Homo sapiens через Аравийский полуостров в сторону Австралии и Океании.

Анализ генов ABO и FUT2 подтверждает тот факт, что патогены сыграли важную роль в выживании и отборе генетических вариантов у современных и архаичных представителей рода людей. Так, наличие двух несекреторных полиморфизмов FUT2 у неандертальцев и денисовцев, которые на сегодняшний день не обнаружены у нечеловеческих приматов, придает большую устойчивость к некоторым вирусам, в частности с заметным сопротивлением инфекции которая является одной из основных причин острого гастроэнтерита во всем мире.

Хотя ген FUT2 мог развиться нейтрально у людей до отбора, учитывая, что гоминиды, вероятно, являлись носителями некоторых вирусов, норовирус или ему подобные могли существовать ещё 90 тыс. лет назад в Евразии, вызывая достаточную смертность у маленьких детей, чтобы выбрать два конвергентных аллеля FUT2.

Помимо вышеперечисленного, новое исследование подчеркивает неблагоприятные характеристики, которые могли привести к «демографической нестабильности». Эта нестабильность могла быть вызвана двумя факторами: низким генетическим разнообразием и возможным присутствием гемолитической болезни плода и новорожденного. Кстати здесь можно провести параллели с басками.

Действительно, большое количество общих аллелей в четырех архаичных геномах, несмотря на их географическое и временное распределение, может быть связано с инбридингом у неандертальцев, что, как известно, является источником низкой адаптивности. А в целом, эти процессы, в сочетании с конкуренцией с Homo sapiens за ту же экологическую нишу, могли способствовать ослаблению потомков до такой степени, что они погибали. И в итоге неандертальцы вымерли.

Профили групп крови выявили полиморфизм в локусе ABO, предковые аллели африканского происхождения, а также гаплотип резус-фактора, который в настоящее время изолирован в Океании, этот гаплотип, вероятно, сохранился со времён примеси с архаичными популяциями до их миграции в Юго-Восточную Азию.

Дополнительным вкладом является снижение изменчивости многих аллелей и возможное наличие гемолитической болезни плода и новорожденного. Всё это усиливает представление о высоком инбридинге, слабой демографии и плохом репродуктивном успехе поздних неандертальцев, что в свою очередь способствовало распространению нашего вида по всему миру.

Упомянутые работы приближают нас к пониманию сложных процессов эволюции людей и причин вымирания неандертальцев. Думаю, что продолжение долго себя ждать не заставит.

Правда ли, что вакцины меняют нашу ДНК?

Одно из распространённых опасений относительно вакцинации — страх того, что прививка изменит нашу ДНК или ДНК будущего потомства, увеличив риск развития онкологических и аутоиммунных заболеваний. Мы решили проверить, способны ли современные вакцины изменять генетический код.

(Для ЛЛ: нет, вакцины изменить ДНК не могут. Ведутся испытания вакцин, которые теоретически с такой задачей справятся, но они далеки от "полевых" испытаний. Текст ниже — про историю вакцин, виды вакцин и механизм действия, возможность влияния на ДНК. Со ссылками на все источники, как всегда)

(Для ЛТ: после прививки суперсилы не появятся( спасибо @kotofeichkotofej )

Самый древний способ вакцинации — это инокуляция и вариоляция против натуральной оспы. Здоровому человеку нужно было вдохнуть измельчённые струпья больного или ввести подкожно жидкость из пузырьков заболевшего. Способ был спорным и даже запрещённым в некоторых странах, так как не давал достаточно надёжной гарантии, а также сам мог спровоцировать эпидемии.

В 1880-х годах французский химик и микробиолог Луи Пастер изобрёл вакцины от куриной холеры, бешенства и сибирской язвы, использовав в них ослабленные микроорганизмы. Сделанные таким способом вакцины сейчас называют живыми. Существуют живые вакцины для профилактики чумы, сибирской язвы, туляремии, бруцеллёза, гриппа, бешенства, паротита, оспы, жёлтой лихорадки, кори, полиомиелита, туберкулёза.

К другому классу относятся инактивированные (убитые) вакцины. Это вакцины против полиомиелита, гриппа, тифа, холеры, чумы, коклюша, гемофильной инфекции. Часть заболеваний (дифтерия, столбняк) предотвращаются третьим типом вакцин — анатоксинами (ослабленными токсинами микроорганизмов).

Также существуют субъединичные (содержащие не целый вирус или бактерию, а лишь его части), векторные вакцины (использующие безопасные вирус-транспорт и элементы соответствующего патогена) и вакцины на основе генетического материала (доставляющие в организм информационную РНК или ДНК — «инструкцию» — по синтезу нужного специфичного белка).

Разумеется, ни живой микроорганизм, ни убитый, ни уж тем более выработанный им токсин ДНК изменять не могут. Субъединичные вакцины содержат белки или сахара, а векторные — состоящую из белков измененную оболочку аденовируса, неспособную к размножению, в частности, вакцины против коронавируса содержат привязанный к аденовирусам ген, кодирующий S-белок, который отвечает за проникновение вируса в клетку.

Существует несколько уже одобренных векторных вакцин против коронавируса, например российский «Спутник V», англо-шведская AstraZeneca, американская Johnson & Johnson, по другим клинические испытания ещё ведутся. В отличие от препарата AstraZeneca, российская вакцина содержит два разных аденовирусных вектора. Ни одна из из этих вакцин не способна изменять ДНК.

— объясняет микробиолог, директор НИЦЭМ им. Н. Ф. Гамалеи Александр Гинцбург.

При этом есть исследования, что аденовирусный вектор может встраиваться в ДНК в ходе инсерционного мутагенеза, однако частота этого явления ниже, чем возникновение случайных мутаций. Векторные вакцины используются не первый год и помогают защитить человечество — например, от вируса Эбола. Векторная вакцина от него была зарегистрирована в 2015 году в России, а в 2019 — в США.

Идею конструирования вакцины на основе матричной РНК (она же мРНК) и ДНК также нельзя назвать новой. Первые публикации относятся к 50–60-м годам прошлого века, когда учёные доказали, что генетическая информация ДНК сохраняет способность записываться и считываться после переноса в другую клетку. Но тогда дальше теории дело не пошло. Первая вакцина на основе технологии мРНК была зарегистрирована лишь в декабре 2020 году. Это была вакцина Pfizer–BioNTech против нового коронавируса.

По своему действию они на один шаг опережают другие — вектор доставляет вирус, тот распаковывается, клетки считывают его и начинают производить белки-антигены, а мРНК сразу поставляет «рецепт» этих белков-антигенов. Матричная РНК не встраивается в организм вакцинированного. Во-первых, она слишком хрупкая, разрушается после передачи «рецепта» и выводится из организма в среднем за 72 часа. Во-вторых, мРНК не попадает в ядро клетки — ту часть, где хранится ДНК, так как оболочка ядра позволяет большим клеткам лишь выходить из него, а не входить. Следовательно, мРНК не взаимодействует с ДНК.

Однако исключения всё-таки есть: с помощью гена обратной транскриптазы — особого фермента — РНК способна превратиться в ДНК и получить доступ к ядру. Нерецензированный препринт такого исследования был опубликован в декабре 2020 года. Вирусолог, нобелевский лауреат и первооткрыватель гена обратной транскриптазы Дэвид Балтимор в интервью журналу Science согласился с такой возможностью, оговорив, что фрагменты вируса SARS-CoV-2 при этом не ведут к образованию инфекционного материала и таким образом представляют собой биологический тупик.

Вакцинацию с помощью ДНК-вакцин ещё называют генетической иммунизацией. На сегодняшний день одобрено пять ДНК-вакцин, все из которых — ветеринарные: против меланомы у собак, для стимула продукции гормона роста у свиней, против инфекционного некроза гемопоэтической ткани у лососёвых, против пневмонии у мышей, против лихорадки Западного Нила у лошадей и сейвалов (вид китообразных). Для человека пока не одобрено ни одной ДНК-вакцины. Ведутся клинические испытания вакцин против гепатита С, цервикального рака, рака головы и шеи, кариеса, ВИЧ, гриппа и лейкемии. Также начато исследование ДНК-вакцины от коронавируса, сейчас в нём принимают участие 120 человек. Однако подобные вакцины не будут способны изменять ДНК человека, так как чужое ДНК, хоть и проникает в ядро клетки, обычно в него не встраивается. При этом в теории такое может происходить крайне редко , однако, отмечают учёные, вероятность этого будет на три порядка ниже, чем у спонтанных мутаций, что делает такой риск, по их словам, незначительным. На сегодняшний день таких случаев не зафиксировано.

Таким образом, ни живые, ни убитые, ни векторные применяемые сейчас вакцины не интегрируются в ядро клетки вообще. Матричная РНК в очень редких случаях может проникать в ядро, но не способна в него встроиться и начать воспроизводиться в клетках, образовавшихся в результате деления. ДНК-вакцины потенциально имеют вероятность встроиться в геном, однако пока таких случаев не зафиксировано и массовой вакцинации людей такими вакцинами не производят.

Ещё нас можно читать в Телеграме, в Фейсбуке и в Вконтакте. Традиционно уточняю, что в сообществах отсутствуют спам, реклама и пропаганда чего-либо (за исключением здравого смысла), а в день обычно публикуем не больше двух постов.

Почитать по теме:

Генетические эксперименты фермера из Техаса ломают стереотипы о ковбоях даже в самой Америке

Генная лаборатория вместо ранчо и бесконечные эксперименты над животными. Повальное увлечение техасских фермеров беспокоит власти американского штата и выливается в судебные тяжбы. Введенный запрет на участие клонированных жеребцов в скачках от опытов с ДНК их не останавливает. Наоборот заставляет бороться за свои интересы, причем в исключительно юридическом поле.

Как две капли воды, а еще и ДНК у них одинаковые. К чему ждать чуда от природы, если элитных скакунов можно гарантированно получить из пробирки?

Генетика — теперь любимое хобби техасских ковбоев. А началось все с того, что Джейсон Эбрахам решил разнообразить жизнь на ранчо научными экспериментами.

«Я ходил в колледж, зная, что буду ковбоем. Я не собирался становиться ученым, но вокруг меня было много умных людей, у которых я учился сперва селекции животных, потом выращиванию эмбрионов — и в итоге самоучкой дошел до клонирования», — рассказывает он.

Не снимая шляпы даже в лаборатории, ковбой берется за дело. Извлекает из яйцеклетки ядро, те же манипуляции — с биоматериалом донора, ДНК которого переносят в пустую яйцеклетку — и на неделю в инкубатор.

Клонировать лошадей Джейсону помогает “младший научный сотрудник”. Карлос говорит, с детства работает на ранчо, и уж если его можно чем-то удивить, то точно не клонами.

«Для меня клонирование — обычное дело. Просто разводить лошадей или клонировать их — я уже не вижу разницы», — говорит работник ранчо Карлос Санчес.

Но разница есть: клонированных лошадей пока не допускают к соревнованиям.

«Если ты покупаешь лошадь для больших турниров, она может стоить от 200 тысяч долларов до миллиона и даже выше», — отмечает Люк Эбрахам.

Бюрократические препоны мешают бизнесу. А тут еще удар — чиновники запретили клонировать оленей. А без этого — какая охота? Со всей Америки в техасские прерии едут за крупной дичью, секрет которой в идеальном ДНК.

«Охоту нужно правильно организовать, иначе у тебя будут олени, которые никому не нужны. Никто ведь не хочет стрелять в маленького оленя, но если у тебя большие красивые олени, охотникам такое по душе», — рассказывает владелец ранчо Джейсон Пэллом.

Но власти опасаются случайных мутаций. Джейсону приказали свернуть эксперименты с оленями. А в популярном телешоу на него даже пародию сняли.

Подсчитавший миллионы долларов упущенной прибыли, Джейсон судится с властями штата и готов дойти до Верховного суда. Это раньше Запад был Диким, а сегодня здесь у каждого ковбоя по адвокату.

Семья Эбрахамов — одна из самых влиятельных в Кэнедиене. В этом городке в конце XIX века проводились первые во всей Америке профессиональные родео. С годами, откуда все пошло, как-то забылось. И уже в наше время местные ковбои в суде добивались признания своего исторического первенства.

Но ведь не откажешь жене, если она просит клонировать любимую собачку?

«Ты можешь скопировать гены, но не личность. А вышло так, что Леди — такая же прекрасная, как Лола, и даже лучше. Может, потому что мы уже знали сильные качества Лолы и специально развивали их в Леди», — рассказывает Бонни и Джейсон Эбрахамы.

Наследники Эбрахамов уверяют: будущее все равно за клонами.

«Отказаться от клонирования? Думаю, это уже невозможно», — говорит Одри Эбрахам.

Впрочем, главное для ковбоя, как и прежде, шляпа и конь. На ранчо, где передовые технологии бросают вызов самой природе, женщины до сих пор обедают за отдельным столом.

Продолжение поста «Губа дура, или Как выродились испанские Габсбурги»

Над Карлом и Марией Анной проводились обряды экзорцизма, они хранили различные обереги от сглаза и соблюдали разнообразные ритуалы, в частности, регулярно освящали еду и питьё, а также сменили всех придворных врачей. С этого момента за Карлом ІІ прочно закрепилось прозвище Карл II Околдованный. Но ни обеты, ни паломничества, ни подношения Мадоннам не могли совершить чуда — прямого наследника испанской короны не было. Печаль короля выродилась в мрачное безумие.

Джованни Мария дель Пиане. Карл II и Мария Анна Пфальц-Нейбургская на охоте

К концу жизни у Карла не осталось волос на голове. Он стал плохо ходить, у него ухудшилось зрение. С ним случались припадки. Уже в конце его жизни один из современников, посещавших его, писал: «здоровье его настолько ослаблено и подорвано не по возрасту, что все опасаются думать, каков будет исход следующего приступа… У него волчий аппетит, и он целиком глотает всё, что ест, так как его нижняя челюсть настолько выступает наружу, что два ряда зубов не соприкасаются; и в компенсацию у него огромное широкое горло, так что куриный желудок или печень целиком через него проходит…».

В 1700 году Карл II скончался на 39 году жизни от апоплексического удара.

Миниатюра, изображающая короля Карла II на смертном одре

За годы номинального правления Карла II Испания из огромной процветающей империи превратилась во второсортную, практически отстающую европейскую державу. После смерти Карла в стране 14 лет продолжалась Война за испанское наследство. В итоге испанских Габсбургов сменили испанские Бурбоны в лице Филиппа V.

Один из последних прижизненных портретов Карла.

Анонимный автор. Портрет короля Карла II

Карл II, «король Испании и обеих Индий», как его называли в советском фильме «Дон Сезар де Базан», в исполнении Юрия Богатырёва (символично, что это была его последняя роль…) Он располнел, и потому появлялся в ролях отнюдь не геройского, а гротескного плана, как, например, в роли последнего представителя испанского дома Габсбургов )))

Кадры из советского художественного телефильма «Дон Сезар де Базан»

Испанский Дом Габсбургов является наглядным примером возникновения наследственных заболеваний как результат редукции предков, то есть уменьшения возможного количества предков у потомка, чьи родители имеют друг с другом родственные связи.

Так, Карл II имел в родословной три брака типа «дядя – племянница» (у его отца и двух прадедов), а вместо обычных восьми прабабушек и прадедушек — всего четыре. Генетики, исследовав генеалогическое древо испанских Габсбургов, подсчитали, что за два века (1516-1700) 9 из 11 браков были заключены между двоюродными братьями и сёстрами, а также дядями и племянницами. В итоге коэффициент инбридинга Карла II достиг 0,254. Даже у детей, родившихся в результате инцеста между родными братьями и сёстрами, он на 0,04 меньше.

В. Хумер. Карл II

Если среднестатистический человек в пятом поколении может похвастаться 32 предками, то у Карла II их насчитывалось только 10, причем 8 из них вели своё начало от королевы Хуаны I Безумной…

Для наглядности – родословное древо:

Родословное древо Карла II

Кстати, если взять в качестве примера более поздний исторический период, то выясняется, что король Испании Альфонсо XII Умиротворитель (1857-1885) имел только 2 прабабок и 2 прадедов. Более того, двое из них, Карл IV и Мария Луиза Пармская, были родителями его другой прабабки — Марии Изабеллы Испанской ))) история продолжается, друзья )))

Король Испании Альфонсо XII

Историки давно подозревали, что эта фамильная особенность Габсбургов — результат серии близкородственных браков. Теперь эти подозрения получили научное подтверждение от испанских учёных из Университета Сантьяго де Компостела, изучивших несколько десятков портретов представителей династии и составивших масштабное генеалогическое древо Габсбургов, раскинувшееся на 20 с лишним поколений и включающее в себя более 6000 человек.

Нидерландский художник. Портрет королевы Марии Венгерской, родной сестры Карла V

Учёные привлекли десять практикующих челюстно-лицевых хирургов для диагностики деформаций лица на 66 портретах 15 представителей Габсбургской династии. Несмотря на различия в художественном стиле, лица на них были достаточно реалистичны. Хирурги оценивали состояние Габсбургов по 11 признаками прогнатизма (выступания челюсти вперед) нижней челюсти и семи признакам недоразвития (гипоплазии) верхней, включая объёмную нижнюю губу и нависающий кончик носа.

Фердинанд, брат императора Карла V

Врачи выставили Габсбургам баллы в зависимости от выраженности признаков. Ярче всего признаки нарушений развития челюсти проявились у потомственных Габсбургов: прогнатизм — у короля Филиппа IV (отца Карла II), а гипоплазия — у его дочери Маргариты Австрийской, его племянника Карла I, а также уже упомянутого Карла II. Анализ оценок с учётом генеалогических взаимосвязей показал, что чем теснее была родственная связь, тем к более выраженному прогнатизму она приводила.

Клаудио Коэльо. Карл II

Что касается непосредственно Карла II, испанские генетики выяснили, что 90% заболеваний короля объясняются с генетической точки зрения. Они предположили, что монарх страдал наследственной недостаточностью гормонов гипофиза, следствием которой стала задержка полового развития и бесплодие, и почечным канальцевым ацидозом, спровоцировавшим мышечную слабость. Возможно, болезни Карла усугубились с развитием опухоли гипофиза — по крайней мере, так можно объяснить резкое ухудшение здоровья за четыре года до смерти, в том числе и приступы головокружения.

Хуан Карреньо де Миранда. Карл II

Вот так близкородственные браки в буквальном смысле сГУБили некогда самую влиятельную правящую династию Европы. Частота близкородственных браков у испанских Габсбургов была такой, что привела к сокращению генофонда рода, в результате чего эта ветвь, дав миру нескольких недееспособных правителей, истощилась.

И если бы первый наследник Филиппа IV Бальтазар Карлос не умер… Но история не имеет сослагательного наклонения. Над империей, над которой, по известной призказке, «никогда не заходило солнце», из-за кровосмешения солнце, увы, зашло.

Продолжение поста «Губа дура, или Как выродились испанские Габсбурги»

Маргарита Тереза имела слабое здоровье по причине близкородственных браков в семье. Однако таких серьёзных последствий, какие были у её младшего брата-инвалида Карла II, последнего из династии Габсбургов на испанском престоле, у неё не наблюдалось. По свидетельству современников, инфанта обладала привлекательной внешностью и живым характером (хотя, как по мне, на братца она всё-таки была похожа — ниже всё сами увидите…)

Ян Томас ван Йеперен. Императрица Маргарита Тереза

Судьба Маргариты Терезы не стала исключением в династической традиции близкородственных браков Габсбургов: инфанта вышла замуж за своего родного дядюшку Леопольда I, императора Священной Римской империи ))) Смотрите, какой симпатяга: на лицо типичные фамильные признаки Габсбургов — выпяченная нижняя губа и оттопыренный подбородок )))

Бенджамин Блок. Портрет императора Леопольда I (фрагмент)

Как ни странно, но, несмотря на разницу в возрасте, непривлекательную внешность императора и появившийся у императрицы зоб (изменение щитовидной железы), по свидетельствам современников, это был счастливый брак.

Изображение императора Леопольда I на монете

Маргарита Тереза звала мужа «Дядюшкой» (нем. Onkel), а он её «Гретль» (нем. Gretl). Вот она, чарующая сила Царя Эдипа, о которой говорил в своих исследованиях Зигмунд Фрейд ))) Но любовь любовью, а родственные гены дали о себе знать: из четырёх их общих детей выжила только одна дочь.

Именно инбридинг — близкородственное скрещивание — стал причиной и довольно высокой для 17 века детской смертности среди Габсбургов, превышавшей процент таковой даже по сравнению с детьми испанских крестьян.

Бюст императора Леопольда I

Наконец мы подобрались к венцу нашего повествования )))

Младшим братом Маргариты Терезы был Карл II, ставший последним представителем дома Габсбургов на испанском престоле, и самой наглядной жертвой длительного кровосмешения.

Ниже на картине придворный художник Филиппа IV Себастьян Эррера явно следовал традиционному приукрашиванию коронованных особ в портретной живописи — иначе чем объяснить вполне симпатичное лицо юного Карла )))

Себастьян Эррера Барнуэво. Карл II и его мать Марианна Австрийская

А вот придворный художник Хуан Карреньо де Миранда, написавший большинство известных портретов Карла II, очевидно, был реалистом. Судите сами )))

Хуан Карреньо де Миранда. «Красавчик» Карл II

С самого рождения мальчик требовал к себе повышенного внимания. Он рос крайне болезненным, страдал частыми простудами, рвотой, диареей, имел склонность к диатезу. Кроме того, Карл существенно отставал в психическом развитии, чему способствовала и крайняя гиперопека матери, из-за жалости которой он не получал никакого образования до 10 лет. Почти до четырёх лет инфант оставался на грудном вскармливании, поздно научился ходить и говорить, до 9 лет не умел читать и писать. Он не был в состоянии чем-нибудь заняться и не развивал в себе никаких способностей, не хотел этого делать, да и просто не мог — меланхолическая летаргия составляла основу его характера. Нижняя челюсть Карла была такой выступающей, что мешала ему пережевывать пищу, а свисающий язык не давал возможности членораздельно говорить.

Хуан Карреньо де Миранда. Карл II

Через четыре года после рождения долгожданного наследника Филипп IV умер, и Карл номинально стал королем при толпе советников и королеве-регентше Марианне. Даже после достижения совершеннолетия страной фактически попеременно правили гранды и королева-мать, а также внебрачный сын Филиппа IV — Дон Хуан Австрийский Младший.

Дон Хуан Австрийский Младший — незаконнорожденный сын короля Филиппа IV и актрисы Марии Кальдерон

По причине своей умственной отсталости Карл редко отдавал приказы по собственной инициативе и почти никогда не выезжал за пределы собственной резиденции в Мадриде. До конца своих дней король оставался крайне инфантильным — его будни проходили в полудетских играх с дворцовыми карликами, беспокоясь только о соблюдении дворцового этикета и исполнении религиозных обрядов.

Очевидно, что испанский монарх был не в состоянии соответствовать предъявляемым к нему требованиям. «Натуру эту не могли улучшить ни премьер-министры, ни институты. Когда у корабля отсутствует руль, остается только дождаться, когда он опрокинется», — такой приговор королю и его королевству вынес герцог Монтальто. Он оказался пророческим.

Хуан Карреньо де Миранда. Карл II в облачении магистра Ордена Золотого Руна

Несмотря на проблемы со здоровьем, королевский титул обязывал Карла жениться, чтобы оставить после себя наследника. Он был дважды женат, но детей у него так и не появилось (и слава богу!). Королевский двор был настолько обеспокоен эти вопросом, что сделал из половой жизни Карла ІІ тему номер один для обсуждений.

Хуан Карреньо де Миранда. Карл II

Первой женой 18-летнего монарха стала Мария Луиза Орлеанская, племянница французского короля Людовика XIV. К слову, этот брак устроил Дон Хуан Австрийский Младший, что стало в дальнейшем поводом для претензий Франции в войне за Испанское наследство.

Француженку испанский двор не любил. Мария Луиза глубоко переживала бездетность и сильно растолстела за 10 лет брака, налегая на сладкое. Она умерла в 26 лет, последние годы страдала от болей в желудке и перед смертью утверждала, что её хотят отравить.

Луи Фердинанд Эль Старший. Мария Луиза Орлеанская

В отличие от испанской знати Карл обожал свою первую жену и после её смерти очень страдал. Все прежние развлечения — охота, бой быков, аутодафе — стали ему неприятны. Король запирался ото всех в своем кабинете или бродил с утра до ночи вокруг Эскориала. Он читал Ave или Credo, ходил с монашескими процессиями, иногда морил себя голодом, бичевал. На картине ниже религиозная церемония напоминает о том, в какую набожность Карл погрузился после смерти своей супруги.

Клаудио Коэльо. Поклонение Священной Форме

Король не хотел больше жениться, однако проавстрийской партии нужна была поддержка при дворе и они подобрали Карлу в жёны Марию Анну Пфальц-Нейбургскую, чья старшая сестра Элеонора была третьей женой императора Леопольда I, того самого губастого дядюшки )))

Вторая жена Карла ІІ, Мария Анна обладала не столь чувствительной натурой, как предыдущая. Это была волевая женщина, которая пыталась бороться с матерью Карла за влияние на короля.

В. Хумер. Мария Анна Пфальц-Нейбургская

В 1696 году, вскоре после смерти матери, здоровье Карла II внезапно ухудшилось. Королевская чета была крайне внушаемой и суеверной, поэтому некому отцу Аргельесу, приближенному к испанской знати, не составило труда вбить им в голову идею, что монарх околдован, «чтобы разрушить его детородные органы и сделать его неспособным управлять королевством».

Лука Джордано. Карл II

Продолжение поста «Губа дура, или Как выродились испанские Габсбурги»

Мать Карлоса умерла через несколько дней после тяжёлых родов. Мальчик родился слабым, рос болезненным и трудным для воспитания. Строение его тела было диспластичным, непропорциональным: у него был маленький рост, сколиоз, чрезмерно большая голова, узкие плечи, худые ноги. Дон Карлос начал поздно говорить, в детстве страдал заиканием и уже в более зрелом возрасте у него осталось нарушение артикуляции речи. Учёба давалась непросто, он не проявлял любознательности и интереса ни к одной из наук.

Алонсо Санчес Коэльо. Портрет дона Карлоса

Вдобавок уже с раннего детства окружающим была заметна вспыльчивость и садистские наклонности Дона Карлоса. Он наслаждался зрелищем агонии животных на охоте. Порол непокорных лошадей до такой степени, что многих из них впоследствии приходилось умерщвлять. Приступы ярости, случавшиеся с инфантом, стали притчей во языцех. По слухам, принц позволял себе бродить по улицам в поисках молодых девушек, которых приказывал высечь.

Алонсо Санчес Коэльо. Дон Карлос

Болезни Дона Карлоса были связаны с близкородственным династическим браком родителей — у юноши было всего четыре прадедушки и прабабушки вместо положенных восьми и только шесть прапрадедов и прапрабабок из возможных шестнадцати! Кроме того, его родители имели одинаковый коэффициент сонаследования (1/8), как если бы были наполовину братом и сестрой. Я даже составил генеалогическое древо для наглядности )))

Родословное древо Дона Карлоса

В возрасте 14 лет Дон Карлос был помолвлен с французской принцессой Елизаветой Валуа. В том же году Испания и Франция по окончании многолетней войны подписали мирный договор, требовавший дополнительных скреплений, однако инфант был слишком молод, и Елизавету взял замуж сам Филипп ІІ. Новоиспечённые мачеха и пасынок были одногодками, и довольно быстро сдружились. Елизавета была одной из немногих, к кому принц испытывал привязанность.

Помните оперу «Дон Карлос» Джузеппе Верди о любовной связи Дона Карлоса и Елизаветы Валуа? Её сюжет вымышлен и не подтверждается источниками, что, впрочем, вполне логично, учитывая психически неуравновешенный характер инфанта и его физические изъяны.

Миниатюра из молитвенника Екатерины Медичи, матери Елизаветы Валуа, с изображением Филиппа II и его третьей жены Елизаветы

К счастью для Испании, Дон Карлос не успел стать королём — Филипп II в своё время признал его неспособность к управлению и лишил права престолонаследия, за что инфант возненавидел отца. Им были предприняты попытки бунта, но, уяснив невозможность дворцового переворота, Дон Карлос решил бежать из страны. Королю стали известны намерения сына, он был схвачен и помещён в изолированный замок, где его держали в строгом заключении.

Хосе Мария Урия. Дон Карлос и герцог Альба

Спустя полгода Дон Карлос умер, причины смерти достоверно неизвестны. Большинство современных историков считает, что Карлос умер от естественных причин — во время заключения он сильно похудел, чередуя длительное голодание с тяжелыми запоями, что подорвало его и без того слабое здоровье.

Примечательно, но на картине Веласкеса инфант изображён со снятой перчаткой, словно собирался вызвать на дуэль своего обидчика, коим был его отец. И это в своё время навело исследователей на мысль о том, что Филипп II намеренно избавился от ненормального и непокорного сына…

Диего Веласкес. Инфант дон Карлос

Вопрос с женитьбой Карлоса после того, как на его невесте Елизавете Валуа женился сам Филипп, долгое время оставался открытым, хотя наиболее вероятной кандидатурой была кузина принца Анна Австрийская. Увы, в 1565 году Филипп ответил отказом отцу девушки, заявив что сын физически не готов к женитьбе. По иронии Анна стала второй невестой Дона Карлоса, которую «отбил» у инфанта его же отец.

Алонсо Санческа Коэльо. Портрет Анны Австрийской

Через несколько лет после смерти Дона Карлоса и Елизаветы Валуа Филипп II взял в жёны Анну Австрийскую, несмотря на то, что она была его родной племянницей по матери и дочерью его двоюродного брата по отцу. Именно она подарила королю нового наследника — Филиппа ІІІ, первого из неспособных Габсбургов, доведших Испанию до крайнего внутреннего упадка и внешнего политического бессилия.

Диего Веласкес. Филипп III

По своему умственному и физическому развитию Филипп ІІІ отставал от сверстников. Лишь в 14 лет он лишился молочных зубов, плохо читал и писал. Однако это не помешало ему после смерти отца взойти на испанский трон. С приходом к власти Филиппа III начался заметный упадок в стране — новый правитель не разбирался в политике и государственных делах, предпочитая тратить время на балы и религиозные службы.

Он был человеком, настолько не способным принимать самостоятельные решения, что в своё время в испанских кругах ходил следующий анекдот: Филипп III якобы умер, угорев у камина, так как придворные не смогли вовремя отыскать единственного гранда, который имел право двигать кресло короля )))

По доброй семейной традиции Филипп III женился на своей австрийской родственнице Маргарите — их деды по отцовской линии, Фердинанд I и Карл V, были родными братьями. Впрочем, и по материнской линии они тоже были родственниками — оба приходились праправнуком и праправнучкой Хуане Безумной и Филиппу Красивому. После смерти жены больше Филипп III в брак не вступал.

Хуан Пантоха де ла Крус. Маргарита Австрийская

За 12 лет брака Маргарита стала матерью восьмерых детей. Среди них была Анна Австрийская, вышедшая позднее замуж за Людовика XIII, и ставшая одним из главных персонажей знаменитого романа Александра Дюма «Три мушкетёра»; а также её младший брат, будущий монарх Филипп IV.

Он, подобно отцу, не имел ни охоты, ни способности к государственной деятельности. Всецело преданный удовольствиям придворной жизни, он возложил все бремя управления государством на своих приближённых. Двор утопал в роскоши, народ находился в самом бедственном положении. Некогда могущественная монархия быстро разлагалась изнутри и сотрясалась извне.

Диего Веласкес. Филипп IV

Женат Филипп IV был дважды. Первый раз на француженке Изабелле Бурбонской, дочери Генриха IV. Французские принцессы не раз приносили свежую кровь в род Габсбургов, но, к сожалению для Испании, их дети страной не правили.

Диего Веласкес. Изабелла Бурбонская

За годы брака она родила ему восемь детей, из которых только самая младшая дочь Мария Тереза достигла совершеннолетия и стала впоследствии женой французского короля Людовика XIV (они, к слову, были двоюродными братом и сестрой по двум линиям: отец Людовика и мать Марии Терезы были родными братом и сестрой; отец Марии Терезы и мать Людовика XIV также были родными братом и сестрой). Такая Санта Барбара, что голову сломать можно во всех этих габсбургских бракосплетениях )))

Изабелла Бурбонская родила Филиппу IV наследника Бальтазара Карлоса. После долгих переговоров было достигнуто соглашение о том, что он возьмёт в жёны свою кузину Марианну Австрийскую. Однако этому не суждено было сбыться, так как неожиданно для всех 16-летний принц Бальтазар скончался от перитонита.

Хуан Батиста Мартинес дель Мазо. Бальтазар Карлос

После смерти принца Филипп IV остался без прямого наследника, поскольку его первая жена, Изабелла Бурбонская, тоже умерла. Король знал, как поступают в таких случаях испанские Габсбурги, и, не долго думая, женился второй раз. Угадайте, на ком? Конечно же, на бывшей невесте сына, своей племяннице Марианне Австрийской, которая была младше супруга на 30 лет.

Диего Веласкес. Марианна Австрийская

Марианна родила королю пятерых детей, однако только двое из них достигли совершеннолетия — Маргарита Тереза и наследник престола Карл II.

Маргарита Тереза — это та самая юная модель художника Веласкеса, написавшего серию детских портретов инфанты, самым известным из которых стала картина «Менины».

Диего Веласкес. Менины

Губа дура, или Как выродились испанские Габсбурги

В мрачном и угрюмом дворце Тордесильяс мерцали факелы на стенах комнаты, где на обвешанной гобеленами кровати в Страстную Пятницу 1555 года лежала старая умирающая женщина. Это была Хуана, королева Кастилии, которая пробыла там в заключении как умалишённая целых 46 лет. Примерно через 30 лет после её смерти её молодой правнук Дон Карлос метался и корчился, когда тоже умирал в замке, куда был заключён по приказу отца, Филиппа II, из-за его психических и физических отклонений…

Карл II. Печальный итог "элитного скрещивания" Габсбургов на протяжении двух столетий

Столетиями в монарших семьях считалось нормой устраивать родственные браки, позволявшие титулованным династиям сосредотачивать власть в своих руках. Однако плата, которую вносили короли, понятия не имевшие о генах, была чрезмерно велика, поскольку подобные союзы нередко приводили к возникновению в роду серьезных наследственных патологий.

Пауль Струдель. Бюст короля Карла II — последнего и самого уродливого представителя династии испанских Габсбургов

Болезнь властной особы чаще всего оборачивалась страданиями не только для её семьи, но и для народа, ведь монарх, не способный управлять страной, вёл её к экономическому и духовному упадку. Таким государством была Испания во время царствования последних Габсбургов.

Бернхард Штригель. Портрет императора Максимилиана I Габсбурга и его семьи

Короли испанской ветви Дома Габсбургов правили два века (16-17). В первую половину этого времени страна испытывала величайший культурный подъём, наступил «золотой век Испании»: активно шла колонизация южноамериканских земель, процветала национальная живопись, литература и архитектура. Но уже буквально через сто лет государство оказалось в глубоком политическом кризисе. И всё — из-за кровосмешения.

Мариано Фортуни. Испанская свадьба (деталь)

Испанские Габсбурги имели характерный признак во внешности — гипертрофированную нижнюю челюсть, или так называемую «габсбургскую губу». Аномалия хорошо заметна на портретах представителей монаршей династии, как женщин, так и мужчин. Помните, у Пушкина: «все равны, как на подбор…» )))

Фердинанд II, Карл V, Филипп IV и Карл II

Правление испанских Габсбургов началось с брака Хуаны Безумной (1479-1555), дочери католических королей Изабеллы и Фердинанда, и Филиппа I Красивого (1478-1506), который и стал первым из династии Габсбургов на испанском престоле. Вот ведь ирония судьбы: знал бы прозванный за свою внешность красавцем Филипп, к какому уродству приведут кровные браки его потомков…

Филипп I Красивый и Хуана I Безумная

Опять же, учитывая серьёзное психическое расстройство, которым страдала Хуана (после смерти обожаемого супруга она ездила с его телом по Кастилии, не давала похоронить и периодически вскрывала гроб, чтобы взглянуть на Филиппа), можно предположить повышенный риск развития психозов у потомков «благодаря» именно её генам.

Некоторые признаки депрессивного расстройства в мягкой форме наблюдались у сына королевы Хуаны Карла V, выдающегося европейского государственного деятеля, и её внука Филиппа ІІ в последние годы их жизни. Оба короля отличались фанатичной религиозностью и были женаты на своих кузинах.

Так, Карл V женился на португальской принцессе Изабелле, приходившейся ему двоюродной сестрой (их матери Хуана и Мария были родными сёстрами). Это был один из первых близкородственных браков в династии, в конце концов, приведших род испанских Габсбургов к физическому вырождению в 1700 году.

Тициан. Карл V — выдающийся правитель с выдающейся челюстью

К слову, опуская кровность и политическую подоплёку этого брака, союз Карла и Изабеллы был основан на взаимной любви — явлении довольно редком по тем временам. Очевидцы утверждали, что пара на протяжении всего супружества относилась друг к другу с нежностью и уважением. В возрасте 36 лет через несколько дней после седьмых родов, осложнённых пневмонией, Изабелла умерла. Император был так убит горем, что до конца жизни (а прожил он ещё 19 лет) остался верен памяти жены, не вступая больше в брак, и носил только чёрные одежды.

Питер Пауль Рубенс. Двойной портрет Карла V и императрицы Изабеллы

Франсиско де Борха, герцог Гандии, изображённый ниже на картине в траурных одеждах, прислонился к своему рыцарю, потрясённый увиденным зрелищем — телом умершей королевы Изабеллы Португальской, у которой он служил главным советником. Человек, открывший гроб, зажимает лицо платком, спасаясь от трупной вони…

Хосе Морено Карбонеро. Обращение герцога де Гандии

Предыстория такова: королева скончалась в бывшей испанской столице Толедо, однако похоронить её должны были в Гранаде. Пребывавший после смерти любимой жены в большом горе Карл V закрылся на два месяца в монастыре и беспрестанно молился, поручив перевозку тела супруги к месту погребения Франсиско де Борха.

Похоронная процессия прошла через полстраны. После того, как гроб и сопровождающие его придворные прибыли в Гранаду, следовало соблюсти одну процедуру. Монахи, занимавшиеся захоронением, потребовали, чтобы перед погребением гроб непременно открыли — нужно было засвидетельствовать отсутствие подмены тела. Этим «свидетелем» стал Франсиско де Борха…

Когда гроб открыли, и герцог увидел гниющие останки некогда прекрасной королевы (следует иметь ввиду, что Изабелла скончалась 1 мая, а в Гранаду процессия прибыла через 17 дней), он побледнел и произнёс следующие слова: «Я не могу поклясться, что это императрица, но я клянусь, что это её труп, который мы положили сюда… Я также клянусь больше не служить сеньору, который может умереть». И, выполняя своё обещание, вскоре постригся в монахи.

Пьетро делла Веккиа. Обращение святого Франсиско Борха

Ещё одна интерпретация «освидетельствования» тела Изабеллы. Правда, художник явно «просчитался» со временем похоронной процессии в пути — за 17 дней королева успела превратиться в мумию ))) А ещё обратите внимание на недовольное лицо ангела в правом нижнем углу )))

Антонио Паломино. Обращение святого Франсиско Борха

И ещё одно творение на аналогичную тематику, на этот раз рук мексиканского художника начала 17 века — у него Изабелла Португальская уже превратилась в скелет )))

Мирон. Пребражение святого Франциско де Борха

Но вернёмся к нашим Габсбургам )))

Родной брат Карла V Фердинанд I, император Священной Римской Империи и эрцгерцог Австрии, тоже был обладателем типичной габсбургской внешности )))

Ханц Малер. Император Фердинанд I, родной брат короля Карла V и родоначальник младшей (австрийской) ветви дома Габсбургов

Если говорить о Филиппе II, сыне Карла V и Изабеллы Португальской, то король был женат четыре раза (и пережил всех своих жён): на Марии Португальской (его двоюродная сестра дважды — по отцу и по матери), на английской королеве Марии (двоюродная сестра его отца), на Елизавете Валуа и на дочери австрийского императора Анне (его собственная родная племянница по матери и дочь его двоюродного брата по отцу). Во как закрутил!

Филипп II — король Испании, имевший четыре брака, три из которых — близкородственные

Для начала Филипп II по семейной традиции, как и его отец, женился на своей кузине — португальской инфанте Марии Мануэле.

Антонис Мор. Мария Португальская

Как исправить человека. CRISPR/Cas9: новейшая система генной модификации, которая обещает изменить нашу жизнь

Фантастические, пугающие многих истории о вмешательстве в человеческий геном долгие годы оставались именно фантастическими. Практичных методов изменить ДНК, с добрыми или иными намерениями, не существовало. Но теперь такой метод есть: заимствованная у бактерий система CRISPR/Cas9 позволяет вести генетическую модификацию любых организмов с такой точностью и эффективностью, о которой прежде можно было лишь мечтать. И вот уже китайские медики объявили о планах первого целенаправленного редактирования ДНК человека. Вмешательство в наш геном уже не фантастика. Но так ли это пугает?

– естественный «иммунитет» бактерий, биохимическая система защиты от вирусов, которая требуется одноклеточным организмам, неспособным поддерживать такую сложную иммунную систему, как наша. Первые намеки на ее существование были найдены еще в конце 1980-х, когда Йошизуми Исино и его коллеги исследовали обыкновенную кишечную палочку, точнее говоря, один ее малопримечательный ген (iap).

На всякий случай японцы секвенировали его последовательность вместе с участками по бокам от него: может, там будут какие-то фрагменты, участвующие в регуляции активности iap. Вместо этого биологи обнаружили в ДНК длинные последовательности повторяющихся, совершенно идентичных повторов длиной ровно 29 нуклеотидов. Между ними – как сухие растения между листами бумаги в гербарии – оказались «проложены» короткие фрагменты длиной по 32 нуклеотида, которые не повторялись никаким образом.

Строение нуклеотидов / ©wikipedia

Позднее эту странную часть ДНК назвали «регулярно сгруппированные, разделенные короткие палиндромные повторы» – Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. В остальном работы над ними надолго остановились, хотя многие ученые заинтересовались загадочными участками хромосомы, а некоторые даже рассуждали об их роли. Функциональное значение CRISPR оставалось загадкой, да и особенных прорывов никто от них не ждал: «Биологическое значение этих последовательностей неясно», – написал тогда Исино с соавторами.

Однако во второй половине 1990-х начался настоящий бум секвенирования. Установить последовательность ДНК становилось все проще, и геномы все новых и новых организмов стали пополнять компьютерные базы данных и анализироваться со всех сторон. Таинственная – и вроде бы бессмысленная, совершенно не похожая ни на какой ген – последовательность CRISPR обнаруживалась у бактерий повсеместно. Нидерландский биолог Рууд Янсен заметил, что они всегда соседствуют с генами одних и тех же белков. Функции их тогда были тоже неизвестны, и их назвали просто «белками, ассоциированными с CRISPR» (CRISPR-Associated Proteins, Cas).

Упрощённая схема строения CRISPR / ©wikipedia

И лишь в 2005 году сразу три группы исследователей сообщили, что уникальные участки CRISPR – это фрагменты вирусных геномов. «Тут у меня что-то щелкнуло», – вспоминал впоследствии всемирно известный биоинформатик и эволюционист Евгений Кунин. К тому времени он уже несколько лет бился над загадкой CRISPR – и, наконец, его озарило: эта ДНК может быть частью противовирусной защиты бактериальной клетки.

Эта идея понравилась микробиологу Родольфу Баррангу, который в то время работал в компании Danisco, производящей йогурты. В этом бизнесе вирусная эпидемия среди молочнокислых бактерий способна принести серьезные убытки, и исследователь искал методы защиты от нее. Чтобы проверить гипотезу Кунина, он заразил стрептококков Streptococcus thermophilus двумя штаммами бактериофагов. Большинство бактерий погибло, однако выжившие оказались довольно устойчивы к этим вирусам. Секвенировав их ДНК, ученые подтвердили: в ней появились следы встречи.

Дженнифер Дудна и Блейк Виденхефт взялись за изучение структуры белков Cas: к этому моменту выяснилось, что они выполняют роль нуклеаз, то есть разрезают ДНК. Несмотря на все находки, значение открытия по-прежнему было неясным: «У вас нет никакой определенной практической цели, – объясняла Дудна работавшему в ее лаборатории Виденхефту. – Важно лишь понять, как это работает». Но по мере работы выяснились многие удивительные детали.

CRISPR – это, действительно, нечто вроде гербария, каталог, в котором бактериальная клетка сохраняет образцы, фрагменты геномов вирусов, с которыми доводилось сталкиваться ей или ее предкам. Пользоваться этим каталогом могут специальные белки, ассоциированные с CRISPR (CRISPR-Associated Proteins, Cas). Ориентируясь на эти образцы, они быстро распознают новые вирусные гены и разрезают их, выводя из строя.

Биолог Карл Циммер объясняет работу системы CRISPR/Cas так: «По мере того, как область CRISPR заполняется вирусной ДНК, она становится ключевой «галереей» в клетке, где представлены «портреты» микробов, с которыми бактерии доводилось встречаться. Впоследствии эта вирусная ДНК может использоваться для «наведения» точного орудия Cas-белков».

Для этого бактериальная клетка синтезирует на сохраненных фрагментах ДНК короткие образцы, молекулы РНК. Каждый из этих РНК-«гидов» (гРНК) связывается с белком Cas, способным разрезать ДНК, подходящую под этот образец. Эти комплексы постоянно патрулируют клетку, отслеживая появление любой ДНК и сопоставляя ее с гРНК. Если совпадение есть, двойная спираль ДНК тут же разрезается на части и инактивируется. «Как только мы осознали Cas в качестве программируемых, разрезающих ДНК ферментов, произошел интересный момент, – вспоминала впоследствии Дженнифер Дудна. – Мы воскликнули: «Боже, да это же может быть инструментом!»»

Сегодня определено целое семейство белков Cas, но наиболее изученным и освоенным оказался протеин Cas9, выделенный из бактерий Streptococcus pyogenes – возбудителей скарлатины. Именно он лег в основу новейшей методики генетической модификации живых организмов CRISPR/Cas9, методики, обещающей невиданный прорыв в биотехнологиях, сельском хозяйстве и медицине.

Палиндромы в ДНК: A. Палиндром, B. Кольцо, C. Стебель / ©wikipedia

Модификация

В самом деле, белок Cas9 – это нуклеаза, то есть фермент, разрезающий ДНК. Для любого метода генетической модификации – удаления или добавления целевых активных генов в организм – эта способность играет ключевое значение. Чтобы копировать и вставлять, нужно вырезать, причем делать это в строго определенном месте. До сих пор с точностью у генетиков были проблемы.

Вспомним, что молекула ДНК – это, по молекулярным меркам, невероятно длинная цепочка, общая длина которой в каждой хромосоме каждой нашей клетки достигает порядка сантиметров. Разнообразием этот полимер не отличается, состоя всего из четырех разных звеньев: аденина (А), гуанина (Г), тимина (Т) и цитозина (Ц), которые повторяются миллионы и миллионы раз. Найти в этом однообразии именно нужный участок неимоверно сложно.

Кристаллическая структура S. aureus Cas9 в комплексе с сгРНК и её целевой ДНК / ©wikipedia

Долгое время в распоряжении генетиков имелись лишь системы с нуклеазами, которые распознавали короткие участки – например, четыре нуклеотида АТЦЦ или ТГЦА, – которых на протяжении цепочки могут встречаться десятки и сотни. В результате разрезы производились в случайном из этих мест, и лишь кропотливая работа позволяла отобрать клетки, в которых этот процесс прошел в нужном участке генома. В отличие от них, вооруженный гРНК белок Cas9 распознает фрагмент длиной с эту РНК – около 20 нуклеотидов. Такие участки уже, как правило, вовсе не повторяются в ДНК даже высших организмов.

Более того, сама структура комплекса Cas9 с гРНК определяет простоту работы с ней. Достаточно открыть в компьютере базу с ДНК нужного организма, найти фрагмент, который должен быть разрезан, и синтезировать молекулы гРНК с той же последовательностью оснований (и заменой тимина, роль которого в РНК играет урацил, У). Cas9 – нуклеазы неразборчивые и будут резать ДНК где угодно, лишь бы гРНК совпала.

Кристаллическая структура Cas9, связанного с ДНК / ©Nature

В отличие от этого, системы генетической модификации предыдущих поколений требовали долгой работы по проектированию и синтезу ферментов-нуклеаз, способных распознавать определенные участки ДНК. Например, методы с использованием связывающихся с ДНК «цинковых пальцев» ZFN (Zinc Finger Nuclease) или белков TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases) теоретически позволяют работать с еще более длинными фрагментами ДНК. Однако для каждой конкретной задачи их приходится проектировать отдельно.

Наконец, CRISPR/Cas9 универсален по отношению к разным видам модифицируемых организмов. Метод прост и эффективен и, по крайней мере, теоретически с одинаковым успехом подходит для получения риса с повышенным содержанием витамина А или лосося, набирающего массу вдвое быстрее обычного, для внесения новых генов или замены дефектных у племенных лошадей и людей… Но прежде чем перейти к людям, давайте «потренируемся на кошках». А лучше – на мышах.

Мыши, люди и все-все-все

Представим, что нам требуется получить мышей-альбиносов, чтобы изучить, как влияет это состояние на здоровье разных систем организма у людей. Для этого следует «выключить» обе копии гена, связанного с синтезом пигмента меланина. Если мы привержены традиционным подходам к генетической модификации (кстати, по большей части тоже заимствованным у бактерий), то нам стоит запастись терпением.

Для начала нам следует синтезировать «ген альбиносости» и получить мышиные эмбрионы на самых первых этапах развития. Затем в их ядра через тончайшую полую стеклянную иглу внести новую ДНК. В делящихся клетках происходит рекомбинация – обмен гомологичными участками хромосом – так что, трижды сплюнув, будем надеяться, что она захватит и нужный нам фрагмент. Методом проб и ошибок, бесконечными повторами и отбраковыванием мы можем получить мышей, которые получили одну копию «гена альбиносости» и оказались способны передать ее потомству. Затем, скрещивая таких животных, рано или поздно мы добьемся рождения особей с заменой обеих копий. Можно выжидать, а лучше сразу переходить на CRISPR/Cas9.

Лабораторная мышь-альбинос / ©National Geographic

Действительно, чтобы получить тех же мышей-альбиносов, достаточно найти пограничные участки нашего целевого гена и синтезировать для них гРНК, после чего ввести в эмбрион вместе с белками Cas9 и ДНК нового гена. Подхватив гРНК, нуклеазы Cas9 разрежут обе копии гена по краям, после чего в дело включатся клеточные системы репарации, ответственные за поддержание целостности генома.

Это чрезвычайно ответственная задача, поэтому белки репарации действуют быстро и даже грубо. Обнаружив повреждение ДНК – тем более такое опасное, как двухцепочечный разрез, – они готовы подхватить первый попавшийся кусок ДНК, буквально «затыкая» образовавшуюся брешь. Так что если в клетке окажется достаточно нужных нам фрагментов, в место, разрезанное белками Cas9, будут встроены они.

Недаром за прошедшее с момента открытия CRISPR/Cas9 генетическая модификация совершает прорыв за прорывом. Громкое заявление китайских биологов – тому лишь один из примеров. КНР остается страной с одним из самых мягких законодательств в области генной инженерии. Даже в Великобритании, где разрешены эксперименты по применению CRISPR/Cas9 на человеческих эмбрионах, получившихся химер требуется уничтожать в возрасте не старше 14 суток. В Китае дозволяется куда больше.

Такие работы невероятно перспективны: буквально в последние годы показано, что CRISPR/Cas9 позволяет редактировать гены даже во взрослом организме, очищая ДНК Т-лимфоцитов от заразившего их ВИЧ. А в том же Китае ученые (не слишком успешно) пытались получить эмбрионы, устойчивые к этой инфекции. Теперь же речь идет о борьбе с раком. Для этого медики планируют отредактировать ДНК тех же Т-лимфоцитов – точнее говоря, ген белка PD-1, который в норме держит их под контролем.

Т-лимфоцит / ©wikipedia

Строение вируса иммунодефицита человека / ©wikipedia

Активный ген PD-1 блокирует способность Т-лимфоцитов атаковать собственные клетки организма и предотвращает развитие аутоиммунных заболеваний. Однако в случае рака такая способность пришлась бы очень к месту, и ученые собираются, забрав клетки у реальных онкологических больных, изменить ген PD-1 с помощью CRISPR/Cas9 (теперь мы в общих чертах понимаем, как это можно сделать). Вернув в организм эти лимфоциты, авторы ожидают, что те начнут размножаться и атаковать опухоль.

Рак и ВИЧ – лишь пара громких примеров. Однако в будущем CRISPR/Cas9 и генетическая модификация позволят избавиться от множества других болезней. Тем более что множество тяжелейших состояний связаны с нарушением в работе всего одного гена: их, видимо, исправить будет куда проще, чем вылечить тот же рак. В отличие от них, доброта и ум, красота или спортивные способности – продукт работы массы разных генов, воспитания и других факторов среды. Так что CRISPR/Cas9 принесет лишь пользу, а использовать ее во вред вряд ли получится. Разве что просто попугать.

Генетическая история Восточной степи за 6000 лет. От охотников до скотоводов и империй

Продолжаем вникать в популяционную историю восточноевразийской степи. На этот раз тема касается генетической изменчивости популяций за 6 тысячелетий. В исследовании авторы касаются тем формирования популяций, истоков начала скотоводства, лошадей, внешней изменчивости людей разных периодов и в целом как встречи запада с востоком сформировали современный облик жителей Восточной степи. Вплоть до пигментации, а также способности переваривать лактозу и алкоголь.

Большая часть исследуемого региона попадает в пределы современной Монголии, захватывая также части Китая и России. Предыдущие палеогенетические исследования показывают, что популяционная история Евразии была довольно динамичной, особенно в эпоху бронзы. А в лесостепной зоне на востоке Евразии, популяции были довольно структурированы вплоть до бронзового века. Их генетическая структура соответствовала смеси популяций на клине от ботайской культуры в центральном Казахстане до озера Байкал и дальше до пещеры Чёртовы Ворота в Приморье. Однако внедрение скотоводства в эпоху бронзы, коренным образом изменило образ жизни и культуру людей в восточной части Евразийской степи. Недавние исследования подтвердили потребление молока в регионе, около 5 тыс. лет назад, людьми, связанными с афанасьевской и чемурчекской культурами.

При этом, если афанасьевские группы в районе Верхнего Енисея были генетически связаны с ямной культурой Причерноморско-Каспийской степи, то с представителями чемурчекской культуры ещё не всё понятно.

Стоит отметить, что некоторые авторы связывают эту культуру с тохарами.

После внедрения, молочное животноводство стало широко распространено в среднем / позднем бронзовом веке, на западе и севере региона в пределах участков, связанных с культурами херексуров и оленных камней, а на востоке с культурой улаан жуух. В данной работе этот период помещён в рамки 1900–900 гг. до н.э. А к середине первого тысячелетия до нашей эры предыдущие культуры среднего / позднего бронзовом веке пришли в упадок, и возникли культуры раннего железного века, такие как, культура плиточных могил восточной / южной Монголии от 1300 до 300 гг. до н. э. и уюкско-саглынская культура Саян на северо-западе около 500–200 гг. до н. э., которая имела прочные культурные связи с пазырыкской культурой (около 500–200 гг. до н. э.) и сакской Алтая и Восточного Казахстана (около 900–200 гг. до н. э.).

Примечательно, что захоронения культуры плиточных могил, включают элементы, вырванные из захоронений культур херексуров и оленных камней (DSKC).

А с конца первого тысячелетия до нашей эры в восточной части Евразийской степи сформировались хунну (с 209 г. до н.э. по 98 г. н.э.). Их расширение на север Китая, юг Сибири и вглубь Центральной Азии оказало глубокое влияние на демографию и геополитику. Далее были Тюркский каганат (552–603 гг. н.э.), потом Уйгурский каганат (744–840 гг. н.э.) и государство кидань-монголов – Ляо (907–1125 гг. н. э.). Последней и наиболее масштабной, была Монгольская империя, возникшая в тринадцатом веке нашей эры, которая контролировала торговые пути, простирающиеся от Китая до Средиземноморья.

Чтобы прояснить популяционную динамику Восточной степи с доисторических времён, авторы проанализировали полногеномные генетические наборы данных для 214 человек из 85 монгольских и 3 российских населённых пунктов, охватывающих приблизительно 6000 лет (примерно с 4600 г. до н.э. до 1400 г. н.э.). К новому набору, были добавлены ранее опубликованные образцы из Монголии, России и Казахстана. Помимо этого, было получено 30 новых дат с использованием ускорительной масс-спектрометрии, дополняя 74 ранее опубликованные, прямые радиоуглеродные даты.

Структура населения до бронзового века

Шесть охотников-собирателей 4-5 тысячелетия до н. э., из трёх поселений Восточной и Центральной Монголии, а также районов озера Байкал, наиболее тесно связаны со своими современниками из Байкальского региона и Дальнего Востока России. Этот генетический профиль обозначен как «Древняя Северо-Восточная Азия» (ANA), чтобы отделить его от другого, известного как «Древняя Северная Евразия» (ANE). Наиболее известные представители с профилем древних северных евразийцев — это жители стоянок Мальта, возрастом около 24 тыс. лет, Афонтова Гора, возрастом в 16-17 тыс. лет и ботайской культуры Казахстана 3500–3300 гг. до н. э.

Кстати, понятия запад и восток Евразийской степи, а также западноевразийский и азиатский, частично отражают и внешний облик популяций.

Древние северовосточные азиаты, на графике анализа главных компонент близки к современным нивхоязычным и тунгусоязычным народам Дальнего Востока, а это говорит о том, что этот профиль сохранился и до наших дней.

Представители востока Монголии до бронзового века, почти неотличимы от представителей древних северовосточных азиатов пещеры Чёртовы ворота Приморья в неолите. А вот представители байкальской группы Фафоново раннего неолита и более поздние представители Центральной Монголии до бронзового века, помимо древних северовосточных азиатов, имеют 12–17% примеси от древних северных евразийцев, возможно через представителей ботайской культуры.

Похожий профиль имеют представители Прибайкалья и Приангарья, а именно ранненеолитической китойской культуры (с профилем протомонголоидного типа) и глазковской культуры раннего бронзового века (монголоидного типа), с небольшим увеличением древних северных евразийцев от 6,4% до 20,1%.

Начало скотоводства

Считается, что скотоводство на территорию древней Монголии было введено благодаря расширению на восток западных степных культур, как к примеру, афанасьевской. Или через Верхний Енисей и Саяны на северо-запад Монголии, а возможно и через Алтайские горы на запад.

Хотя большинство афанасьевских захоронений, о которых сообщается на сегодняшний день, находится в горах Алтая и в районах Верхнего Енисея, они также были обнаружены на стоянке раннего бронзового века Шатар-Чулуу в южной части Хангайских гор в Центральной Монголии, с протеомными доказательствами потребления молока и западноевразийскими митохондриальными гаплогруппами. Анализ показал, что афанасьевцы Монголии (3112–2917 гг. до н.э.), генетически неотличимы от своих собратьев по культуре из Енисейского региона. Эти данные указывают на то, что экспансия западных степных скотоводов раннего бронзового века протянулась ещё на 1,5 тыс. км восточнее Алтая до Центральной Монголии.

Последующая чемурчекская культура скотоводов раннего бронзового века (2750–1900 гг. до н.э.), погребальные особенности которой включают каменные плиты и антропоморфные стелы, также предположительно связана с миграциями западных степных скотоводов.

Могилы этой культуры встречаются по всему Алтаю и Джунгарии в Синьцзяне на северо-западе Китая. Проанализированные представители чемурчекской культуры южноалтайской стоянки Ягшийн худо (ходоо), как и афанасьевцы, продемонстрировали высокую степень западного происхождения, но были ближе к древним северным евразийцам, таким как представитель стоянки Афонтова Гора3, запдносибирские популяции неолита и ботайцы.

Помимо этого, чемурчекцы из Ягшийн худо (ходоо), генетически были похожи на жителей Восточного Казахстана раннего бронзового века и могут быть смоделированы как двухсторонняя смесь ботайцев 60–78% и групп с древнеиранской родословной из городища бронзового века Гонур-Депе на юго-востоке современного Туркменистана, который представляет Бактрийско-Маргианский археологический комплекс, современника индской цивилизации. Так, что от 22 до 40% древней иранской родословной уже присутствовало в Монголии в раннем бронзовом веке. А вот у представителей чемурчекской культуры североалтайских стоянок Хундии Гоби и Хуурай Гоби, 80% родословной связано древними северовосточными азиатами, а остальные 20% похожи на предков их южноалтайских коллег по культуре. Т.е. люди из чемурчекской культуры генетически отличались в зависимости от географического положения.

Примечательно, что ни афанасьевцы, ни чемурчекцы не оставили устойчивых генетических следов в последующих популяциях среднего/позднего бронзового века. Что сильно отличается от Европы, где скотоводы из степи оказывали длительное и заметное генетическое влияние на местные популяции. Но на востоке Евразийской степи они оказали больше культурного и экономического влияния, чем генетического. Оставив после себя традиции строительства курганов и молочное скотоводство.

Возникновение трёхкомпонентной генетической структуры в бронзовом веке

Как для неолита, так и для раннего бронзового века у скотоводов, и охотников собирателей Байкала, а также северных частей Монголии, генетический профиль состоял из смеси компонентов близким к древним северовосточным азиатам (ANA) и древним североевразийцам (ANE). И этот профиль сохранялся на протяжении почти 3-х тысячелетий. А в позднем бронзовом веке, выделяется уже три отдельных, географически структурированных компонента:

1. Хувсгел позднего бронзового века.

2. Алтай среднего/позднего бронзового.

3. Культуры улаан жуух и плиточных могил, совместно.

В период среднего и позднего бронзового века (1900–900 гг. до н.э.), когда пастбища расширялись в ответ на изменение климата, новые скотоводческие культуры распространились за пределы горных регионов и по всей Восточной степи. Этот период также примечателен началом расширенного использования лошадей, включая и первые свидетельства их доения. А верховая езда значительно расширила доступность отдалённых районов степи. Стоит отметить, что скотоводы в восточном Синьцзяне на северо-западной границе современного Китая начали практиковать верховую езду и конную стрельбу из лука к IV веку до н. э.

В Алтае-Саянском регионе скотоводы, связанные с культурами херексуров, оленных камней, и другими неклассифицированными типами захоронений среднего/позднего бронзового века, демонстрируют явные генетические свидетельства смешения между жителями провинции Хувсгел позднего бронзового века, и родословной, связанной с синташтинской культурой. Это первое появление в восточноевразийских степях синташтинских компонентов, которые отличаются от предшествующих западных предков, присутствующих в популяциях афанасьевской и чемурчекской культур, а вместо этого демонстрируют близкое родство с европейскими популяциями культуры шнуровой керамики и более поздними группами андроновской культуры.

Представители провинции Хувсгел и люди, связанные с культурами херексуров и оленных камней, а также другие группы среднего/позднего бронзового века имеют разные пропорции компонентов, связанных с синташтинской культурой. На графике анализа главных компонент, эти люди образуют клину «Алтай среднего/позднего бронзового века» между группами скотоводов западных степей и кластером Байкал раннего бронзового века / Хувсгел позднего бронзового века.

Поскольку синташтинская культура (около 2200–1700 гг. до н.э.) связана с новыми транспортными технологиями, такими как запряжённые лошадьми колесницы, появление этого профиля предков в восточноевразийской степи предполагает, что повышенная мобильность сыграла важную роль в объединении разнообразных популяций.

Ещё один компонент, обнаруженный у людей из провинции Хувсгел, представлен древнеиранской родословной, схожей с образцом из городища бронзового века в Гонур-Депе, Бактрийско-Маргианского археологического комплекса.

Ранее описанные популяции на клине «Алтай среднего/позднего бронзового века», оставили потомков в Алтае-Саянском регионе, которые были обнаружены на стоянке уюкско-саглынской культуры раннего железного века (около 400–200 гг. до н.э.) у горы Чандмань на северо-западе Монголии. Представители уюкско-саглынской культуры, помимо животноводства, также выращивающие, в основном просо, проживали в пределах Верхнего Енисея на территории современной Тувы. Эти люди, совместно с пазырыкцами на Алтае и саками на востоке Казахстана составляли часть более обширного скифо-сибирского мира. Однако скифские популяции раннего железного века характеризуются дополнительной родословной, связанной с популяциями Кавказа, Ирана, Мавераннахра и Бактрийско-Маргианского археологического комплекса. Эта иранская родословная, от 6% до 24%, прослеживается в группах железного века, таких как центральные и тяньшаньские саки, тагарцы, а также у жителей стоянки уюкско-саглынской культуры раннего железного века у горы Чандмань Монголии. Причём эта родословная отсутствовала в группах херексуров и оленных камней, а также у представителей карасукской культуры. Эта примесь скорее всего произошла около 750 г. до н.э., уже после падения цивилизации Бактрийско-Маргианского археологического комплекса, но перед образованием Первой Персидской Империи Ахеменидов в 550 г. до н.э.

Авторы работы предполагают, что иранская родословная попала в регион благодаря контактам и смешению с популяциями земледельцев и скотоводов из Мавераннахра и Даюань с конца бронзового до начала железного веков. Хотя широкое распространение верховой езды в конце второго - начале первого тысячелетия до н. э. и усовершенствование конного транспорта позже, вероятно, способствовали увеличению количества контактов между населением и распространению этой иранской родословной в степи. Однако результаты не исключают дополнительных потоков генов вдоль Внутреннего азиатского горного коридора с бронзового века.

Но в отличие от популяций Алтая и Северной Монголии, в восточных и южных регионах Монголии, культуры позднего бронзового века улаан жуух (1450–1150 гг. до н.э.) и плиточных могил раннего железного века (1000–300 гг. до н.э.), демонстрируют чёткий профиль северовосточных азиатов, в котором отсутствуют примеси древних северных евразийцев и западных степных скотоводов. При этом представители этих культур генетически неразличимы что согласуется с археологической гипотезой о том, что культура плиточных могил возникла на базе улаан жуух. Люди из этих культур также похожи и на представителей более древних популяций востока Монголии, датируемых 4600 г. до н.э. А это, предполагает стабильность доисторического генофонда восточной Монголии, на протяжении более 4000 лет. А в раннем железном веке культура плитных могил распространилась до северного побережья Байкала, иногда разрушая и выкорчёвывая на своём пути бывшие могилы херексуров и оленных камней.

В работе продемонстрировано сильное генетическое разделение популяций между востоком и западом до конца раннего железного века.

Империя Хунну, расцвет первого имперского степного государства

Возникшие из доисторических популяций на востоке Евразийской степи крупные государства начали формироваться в конце первого тысячелетия до нашей эры. Хунну была первой исторически задокументированной империей, основанной скотоводами, а её создание считается переломным событием в социально-политической истории не только этого региона.

Культурный, лингвистический и генетический состав людей, составлявших империю хунну, представляет большой интерес, также, как и их отношения с другими соседними и последующими кочевыми группами Евразии. В работе авторы приводят данные по всему геному для 60 человек эпохи хунну со всей Монголии, от 200 г. до н.э. до 100 г. н.э., таким образом, охватывая весь период империи хунну. При этом наблюдаются два различных демографических процесса, которые способствовали формированию ранних хунну. Их часть на 92% напоминает представителей уюкско-саглынской культуры раннего железного века (кластера Чандмань) из Алтае-Саянского региона.

Однако помимо этого, у ранних хунну было около 8% иранского происхождения, которое моделируется как Бактрийско-Маргианский археологический комплекс. Это говорит о том, что низкий уровень потока генов, связанных с Ираном, который был обнаружен в раннем железном веке, продолжался и во второй половине первого тысячелетия до н. э., распространяясь по западной и северной Монголии. А другая часть ранних хунну, занимает промежуточное положение между кластером "ранние западные хунну" от 39% до 75% и представителями культур улаан жуух и плиточных могил, от 25% до 61%. А два образца были вообще неотличимы от людей из этих культуры.

Ранние хунну, объединяют сильно генетически различающиеся популяций Восточной Азии, а именно потомков культур херексуров, оленных камней, мунх-хайрханской и уюкско-саглынской на западе с потомками культур улаан жуух и плиточных могил на востоке.

В целом, низкий уровень притока генов, связанных с Ираном, продолжающийся от предыдущей уюкско-саглынской культуры, и внезапное появление новой смеси восточной и западной линий, объединяющей различные генофонды на востоке Евразийской степи, являются двумя определяющими демографическими процессами, связанными с развитием хунну.

А среди поздних хунну наблюдается ещё более высокая генетическая разнородность, а стало быть демографические процессы, раннего периода, продолжались и в позднем, но с добавлением новых волн и направлений потоков генов. Один из таких потоков был связан с сарматами, а другой с популяциями империи Хань.

В предыдущих исследованиях ДНК хунну сообщалось о генетических линиях как западноевразийского, так и восточноевразийского происхождения, а также об их связях со скифами, гуннами и древними венграми.

В целом, период хунну можно охарактеризовать как период разностороннего и интенсивного потока генов, который начался с объединения генофондов Западной и Восточной Монголии, а закончился объединением генетических линий Западной и Восточной Азии.

Помимо этого, генетические данные хорошо согласуются с историческими записями, документально подтверждающими влияние, которое хунну оказывали на своих соседей.

Генетическая неоднородность после периода хунну

В течение следующих нескольких столетий после хунну в политически раздробленной восточноевразийской степи были Сяньби (около 100–250 гг. н. э.), Жужаньский каганат (около 300–550 гг. н. э.) и Уйгурский каганат (744–840 гг. н. э.).

В раннем средневековье генетические профили региона отличаются от предшествующего периода хунну, предполагая новые источники потока генов в Монголию.

Один из образцов имел самое высокое западноевразийское происхождение, которое отличается от сарматов и ближе к древним популяциям, связанным с Бактрийско-Маргианским археологическим комплексом. А среди людей с наибольшим восточноевразийским происхождением, два человека тюркского и один уйгурского периода неотличимы от кластера культур улаан жуух и плиточных могил. При этом другой человек, из элитного захоронения тюркской эпохи и империи Тан, имел высокую долю ханьцев, 78%. Это был мужчина, похороненный с двумя собаками и, вероятно, был китайским слугой, принесённым в жертву для охраны входа в гробницу. Остальные образцы тюркского и уйгурского периода, демонстрируют промежуточные генетические профили.

Большинство людей уйгурского периода демонстрируют высокую, но изменчивую степень западноевразийского происхождения, которые лучше всего моделируются как смесь аланов с людьми со смешанным иранским происхождением, связанным с Бактрийско-Маргианским археологическим комплексом и родословной как у культур улаан жуух и плиточных могил, связанной с древними северовосточными азиатами.

Монгольская Империя

После падения Уйгурского каганата, к середине девятого века, кидань-монголы северо-восточного Китая основали могущественную династию Ляо в 916 году нашей эры. Кидани контролировали обширные территории восточноевразийской степи и согласно данным переселялись на завоёванные территории. В новом наборе данных, они представлены тремя людьми из аймака Булган, с почти полностью восточноевразийским генетическим профилем с долей западноевразийской родословной <10%. Кидани были разгромлены чжурчжэнями империи Цзинь в 1125 году, которые позже были завоёваны монголами в 1234 г. В наибольшей степени Монгольская империя (1206–1368 гг. н.э.) охватывала почти две трети Евразийского континента. Это была самая крупная империя в истории, включавшая в себя различные группы населения.

Проанализированные 62 человека монгольского периода, продемонстрировали менее разнородный генетический профиль, чем хунну. У этих людей был уже более восточный профиль, почти без примеси древних северных евразийцев, в отличие от их предшественников. Этот период знаменует начало формирования современного монгольского генофонда.

Большинство древних монголов хорошо моделируется как смесь генетических компонентов схожих с таковыми у представителей культур улаан жуух и плиточных могил 55–64%, народа хань 21–27%, а также с добавлением западного степного происхождения как у аланов с сарматами, около 15–18%.

После падения Монгольской империи в 1368 году н.э. генетический профиль монгольского населения существенно не изменился.

Генетические особенности популяций восточноевразийской степи

Данные ДНК, представляют не только информацию о предках, но и о некоторых генетических особенностях людей. Среди основных это морфология зубов и пигментация, а также способность организма переваривать лактозу и алкоголь. Что касается лактозы, то несмотря на скотоводческий образ жизни с широко распространёнными прямыми доказательствами потребления молока, люди от среднего бронзового века до раннего железного включительно, не имели производных мутаций, обеспечивающих стойкость к лактазе во взрослом возрасте.

Но у людей последующих периодов эта мутация встречается с очень низкой частотой

5% и без увеличения частоты с течением времени, что сильно контрастирует с Европой. Это несколько удивительно, учитывая, что, помимо других молочных продуктов, некоторые современные монгольские пастухи в летние месяцы потребляют до 4–10 л айрага в день (ферментированного кобыльего молока, содержащего

Петроглифы раннего железного века изображают производство айрага, а в рассказах древних монголов зафиксировано обильное и частое его употребление, а также широкого ассортимента продуктов из молока. Что было подтверждено и протеомными данными. Но как монголы могли переваривать такое большое количество лактозы на протяжении тысячелетий при отсутствии лактазной персистенции?

Но это может быть связано с их необычной структурой кишечного микробиома.

Также изучались генетические маркеры восточноазиатского и европейского происхождения. Среди них:

Аллель rs3827760 в EDAR, который обнаружен у большинства современных восточных азиатов и коренных американцев, но не распространён в африканских или европейских популяциях.

Он ответственен за более густые волосы, многочисленные потовые железы, меньшую грудь и синодонтный зубной ряд (лопатообразные резцы), характерные для жителей Восточной Азии.

А вот аллель rs1426654 в SLC24A5 является основным фактором светлого тона кожи европейцев.

Согласно распространению этих аллелей, наиболее проевропейскими были люди из кластеров Алтая среднего/позднего бронзового века и Чандмань, уюкско-саглынской культуры раннего железного века. И наоборот, представители провинции Хувсгел позднего бронзового века, а также культуры улаан жуух и плиточных могил, продемонстрировали более восточноазиатский профиль.

Другие аллели, как rs1229984 в ADH1B, связанный с риском алкогольной зависимости, а также других расстройств, связанных с употреблением алкоголя,

так и rs1800414 в OCA2, который связан с оттенком кожи у восточноазиатских популяций,

отсутствовали или очень редко встречались от среднего бронзового до раннего железного века. Но частота этих аллелей увеличивалась со временем совместно с долей восточноазиатских предков. Вероятно, за счёт взаимодействия с имперским Китаем и другими группами.

Вклад мужчин и женщин с разной родословной

Различие компонентов предков на аутосомах и X-хромосоме, позволяют определить в распространении каких компонентов участвовало больше мужчин или женщин.

На графике видно, что родословная, связанная с западными степными скотоводами у людей уюкско-саглынской культуры раннего железного века и тюркского периода раннего средневековья, передавалась в большей степени по мужской линии. Что также соответствует снижению частоты линии гаплогрупп Y-хромосомы Q1a и росту западноевразийских линий, таких как R и J. А во времена более позднего государства кидань-монголов Ляо, более сильный поток генов по мужской линии был связан с ханьцами, что привело к увеличению частоты линий гаплогруппы O2a.

А в период хунну, наблюдается более сложная картина примеси по мужской линии, от разных популяций. Хотя по женской линии тоже не всё так просто, ведь на разных кладбищах в период хунну были обнаружены женщины, захороненные на одном и том же кладбище со своими родственниками, а именно сыновьями, братьями или отцами.

Примером могут послужить результаты анализа захороненных на кладбище Тамир Улан Хошуу, которые показали, что по крайней мере некоторые женщины, особенно с западноевразийским происхождением, могли обладать высоким социальным статусом.

История населения восточноевразийской степи отмечена многократным смешением разнообразных генофондов восточной и западной Евразии. В середине голоцена восток Евразийской степи был заселён смешанными популяциями, демонстрирующими различные пропорции компонентов древних северовосточных азиатов (ANA) и древних североевразийцев (ANE). А в эпоху бронзы, около 3000 г. до н.э., в регион прибыли западноевразийские скотоводы, вероятно, афанасьевской культуры, связанной с ямной. Однако эти люди не оставили существенного генетического вклада в последующих популяциях, в отличие от Европы.

Со среднего бронзового века молочное скотоводство было принято всем населением восточноевразийских степей. Со временем к источнику молока добавились лошади и верблюды. Но удивительно, как за 5 тысяч лет потребления молока, невзирая на внедрение аллеля толерантности к лактозе западными популяциями, он не подвергся положительному отбору. Это предполагает иную эволюционную стратегию, детали которой ещё предстоит выяснить. Помимо молочного скотоводства, период среднего/позднего бронзового века характеризуется формированием трёхкомпонентной генетической структуры в регионе. Один из компонентов был продолжением линии древних северовосточных азиатов и представлен культурами улаан жуух и плиточных могил, но к нему добавляется компонент Алтая среднего/позднего бронзового века, состоящий из различных пропорций смеси древних северовосточных азиатов и североевразийцев, с дополнительным для региона компонентом западноевразийских скотоводов синташтинской культуры, который также связан с европейской культурой шнуровой керамики. Синташтинцы были мастерами бронзовой металлургии и изготовителями колесниц, и появление этой родословной в восточноевразийской степи может быть связано с внедрением новых технологий, особенно конных.

На участках культур херексуров и оленных камней, широко распространены доказательства использования лошадей, и возможно, верховой езды. А генетический анализ лошадей показал их тесную связь с синташтинскими, которых запрягали в колесницы. Сильное разделение между востоком и западом в восточноевразийских степях сохранялось более тысячелетия и до конца раннего железного века. Однако широкое распространение верховой езды и повышенная мобильность некоторых групп, особенно представителей культуры плиточных могил восточной Монголии, нарушило это равновесие. В итоге три компонента, сформировавшихся в бронзовом веке, смешались, одновременно с возникновением империи Хунну.

Период хунну характеризуется наибольшим уровнем генетической неоднородности, а в генофонд популяций попали дополнительные генетические компоненты из Китая, Средней Азии и западноевразийских степей, последние, вероятно, связаны с сарматами.

Генетическое разнообразие также наблюдается во времена тюркского и уйгурского периодов, после чего в период позднего средневековья произошёл окончательный генетический сдвиг в сторону восточноазиатских популяций, что также согласуется с исторически задокументированными миграциями тунгусоязычных и монголоязычных народов с северо-востока. Результаты также показывают, что эта восточноазиатская родословная распространялась больше мужчинами чем женщинами.

К концу монгольского периода генетический состав восточноевразийских степей резко изменился, почти полностью стерев следы древних северных евразийцев, как жители стоянок Мальта, и Афонтова Гора. Эти древние компоненты в настоящее время сохранились только у коренных народов Америки и представителей некоторых сибирских групп. Однако после монгольского периода, генетический профиль исторических монголов всё ещё присутствует у современных, что говорит о стабильности этого генофонда за последние

Это исследование проливает свет на удивительно сложное и динамичное генетическое разнообразие восточноевразийских степей. Но несмотря на это, как отмечают авторы, остаётся ещё много вопросов к популяционным процессам региона, особенно в северо-восточном Китае, в бассейне реки Тарим и в степях Восточного Казахстана.