Почему не всем людям удается преуспеть в спорте: ученые считают, что в этом виноваты гены неандертальцев
Новое исследование из Университета Макса Планка, раскрывает, как ген, унаследованный от неандертальцев, влияет на спортивные достижения. Ученые обнаружили, что вариант гена AMPD1, присутствующий у всех секвенированных неандертальцев, снижает активность ключевого мышечного фермента, необходимого для выработки энергии. Этот вариант встречается у современных европейцев, и его носители вдвое реже становятся элитными спортсменами.
Около 50 000 лет назад неандертальцы и современные люди скрещивались, оставив в геноме неафриканцев 2-8% неандертальской ДНК. Один из таких фрагментов — вариант гена AMPD1, влияющий на физическую выносливость. Это объясняет, почему некоторые люди испытывают трудности в спорте, требующем высокой мышечной производительности.
Что такое AMPD1 и как его изучали?
AMPD1 кодирует фермент аденозинмонофосфатдеаминазу, участвующий в превращении AMP в IMP — ключевом процессе синтеза АТФ (основного источника энергии мышц при нагрузке). Неандертальский вариант вызывает замену аминокислоты лизина на изолейцин в позиции 287, снижая активность фермента на 25% в лабораторных тестах и до 80% в мышцах у генетически модифицированных мышей.
Ученые сравнили геномы неандертальцев и современных людей, подтвердив, что этот вариант отсутствует у других видов и попал в человеческий генофонд через древнее скрещивание. Также были проанализированы данные более 1000 элитных спортсменов.
«Поразительно, что большинство людей с этим вариантом не испытывают серьезных проблем со здоровьем. Тем не менее, фермент играет важную роль в спортивных показателях», — отмечает Доминик Макак, первый автор исследования.
Как это влияет на людей?
Носители варианта в два раза реже становятся профессиональными спортсменами — из-за сниженной способности мышц производить энергию при высоких нагрузках.
Хотя у большинства носителей нет серьезных симптомов, 9–14% европейцев имеют другую мутацию AMPD1, вызывающую метаболическую миопатию — заболевание, сопровождающееся быстрой утомляемостью, болями и судорогами.
Исследователи предполагают, что культурные и технологические достижения у неандертальцев и людей могли снизить необходимость в максимальной мышечной производительности, позволив этому гену сохраниться.
«Неся сломанный фермент AMPD1, вероятность достижения спортивных результатов снижается вдвое», — добавляет Доминик Макак. «Возможно, достижения цивилизации уменьшили потребность в экстремальных мышечных характеристиках», — считает Хьюго Зеберг, старший автор исследования.
Ученые отмечают, что на спортивные результаты влияют не только гены, но и тренировки, питание и психология. Открытие подчеркивает влияние древней ДНК на современные способности и может вдохновить на персонализированные подходы к тренировкам — особенно в странах, активно развивающих генетику и спорт.
Неандертальские гены могут быть причиной порока развития мозга у современных людей
Восточноазиатский ген усвоения молока, возможно, оказался унаследованным от неандертальцев
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram