В процессе мутации человечество лишилось мышечного белка

Миллиард жителей планеты лишены мышечного белка, позволяющего осуществлять резкие усилия. По всей видимости, благодаря этой мутации наши предки могли выдерживать длительные переходы и холод.

В 1999 году Кэтрин Норт из Сиднейского университета обнаружила, что 18% людей европейского происхождения лишены важного белка - альфа-актинина 3 (ACTN3). Этот белок скелетной мускулатуры используется быстрыми волокнами, которые задействуются при резких нагрузках. Тем не менее, люди, не имеющие этого белка, вполне справляются с обычными нагрузками.

Продолжив исследование, ученые изучили атлетов своей страны и обнаружили, что все женщины-спринтеры имеют ACTN3. У мужчин этот ген присутствует, если они занимаются спортом, требующим интенсивных нагрузок олимпийского уровня.

ACTN3, по всей видимости, необходим атлетам для быстрой мышечной деятельности. И наоборот, его отсутствие благоприятствует более длительным нагрузкам: число атлетов, не имеющих этого гена, увеличивается в видах спорта, требующих выносливости, и достигает пика среди австралийский марафонцев.

ACTN3 - главный мышечный показатель для видов спорта, требующих высоких нагрузок. "Но это верно только для людей европейского или азиатского происхождения, - уточняет Кэтрин Норт, - лишенных в большинстве своем ACTN3. Жители Африки сохранили немутировавший ген ACTN3, вырабатывающий этот белок".

Более оптимальное использование кислорода

Каковы преимущества этой мутации, если она так часто встречается в мире, где более миллиарда человек в настоящий момент лишены ACTN3?

Первую часть ответа можно найти в статье Кэтрин Норт в журнале Nature Genetics. Выключив ген ACTN3 у мышей, ученые заметили, что быстрые мышечные волокна животных лучше адаптируются к использованию кислорода, улучшая кислородный обмен медленных волокон, отвечающих за выносливость. На бегущей дорожке мыши-мутанты бежали на 33% дольше, чем другие, чем подтвердили преимущество, изначально замеченное у австралийских марафонцев. Вместо того чтобы быстро, но частично, сжигать энергию в форме углеводов, основная часть мышечной массы может более полно использовать энергию для преодоления более длительных нагрузок.

"Теперь мы можем объяснить, как это генетическое изменение влияет на спортивные достижения, - объясняет Кэтрин Норт, - а также почему оно так распространилось среди населения: обмен веществ, более эффективно использующий кислород, видимо, помогал людям выживать во время переселения из Африки, когда они сталкивались с голодом и более враждебным и холодным климатом".

Таким образом, установлена удивительная связь между факторами, помогавшими людям выжить в прошлом, и факторами, способствующими улучшению их атлетических возможностей в настоящем.