Протеомный анализ зубной эмали 20 Homo naledi не показал присутствия мужчин

Впервые окаменелости Homo naledi были обнаружены в 2013 году в пещерах «Восходящая звезда» на территории «Колыбели человечества», ЮАР. Найденные с тех пор останки датируют 335–236 тыс. л. н. Небольшой мозг, плечи и туловище H. naledi похожи на ранних человекообразных, таких как Australopithecus, а лицо, кисти и ноги — на других Homo.

Отмечено, что обнаруженные останки взрослых H. naledi удивительно похожи друг на друга. Были высказаны предположения, что эти останки принадлежат индивидам одного пола. В других окаменелостях пол был успешно установлен по древней ДНК, но она плохо сохраняется в жарком климате. Другой подход — палеопротеомный анализ зубной эмали с помощью масс-спектрометрии. В таких случаях анализируют амелогенины — белковых изоформ, полученных в результате альтернативного сплайсинга или протеолиза с генов AMELX (на X-хромосоме) и AMELY (на Y-хромосоме). AMELX экспрессируется у мужчин и женщин, AMELY — только у мужчин. Международная группа ученых попыталась определить пол с помощью палеопротеомики у 20 представителей H. naledi (23 образца эмали). Эти окаменелости были обнаружены в разных местах системы пещер «Восходящая звезда».

Ранний анализ показал, что степень деградации белка (оцениваемая по аминокислотному составу, проценту свободных аминокислот и т.д.) в образцах H. naledi ниже, чем в других изученных образцах зубной эмали вымерших гомининов, и это подтверждает возможность проведения палеопротеомного анализа этих образцов. Также авторы показали, что минимально деструктивный метод отбора образца эмали (травление с помощью кислоты) работает не хуже, чем деструктивный.

Были выявлены AMELX-специфичные пептиды, но достоверно подтвердить наличие AMELY-специфичных пептидов не удалось. Таким образом, по мнению авторов, нельзя с уверенностью говорить о наличии окаменелостей, принадлежащих мужчинам H. naledi.

Во всех образцах были отмечены спонтанные модификации аминокислот из-за длительного диагенеза, включая деамидирование глутамина и аспарагина, превращение триптофана в кинуренин и превращение аргинина в орнитин. Цепи пептидов были в среднем короче. Все это подтверждает древность выявленных пептидных последовательностей.

Белковые последовательности могут различаться у разных видов. Собранные последовательности белков всех особей H. naledi были выровнены с их ортологами у современных и древних видов гомининов. Всего авторы выявили 18 единичных аминокислотных полиморфизмов (SAP) для Hominidae. Два из них отличали H. naledi от современных людей, неандертальцев и денисовцев. Первый SAP — фенилаланин в позиции 141 AMELX — был выявлен у 15 H. naledi, а также у Strepsirrhini и Cercopithecidae. У современных людей в той же позиции 141 встречается тирозин.

Другой SAP — пролин в позиции, соотносящейся с позицией 635 в ортологе COL17A1 H. sapiens, — был выявлен у пяти H. naledi. P635 встречается также у обезьян, у современного человека, неандертальцев и денисовцев там аланин.

Ранее методами палеопротеомики успешно идентифицировали мужчин по останкам возрастом до 2 млн лет, тоже в ЮАР, так что результат не связан с ограничениями метода. В этом исследовании среди 20 индивидов не был уверенно идентифицирован ни один мужчина. Так что авторы предлагают два сценария: все 20 H. naledi в исследовании были женщинами или у всех мужчин H. naledi в AMELY присутствует делеция или мутация. Они склоняются к первому предположению из-за гомозиготности AMEL и наличия замены AMELX F141 вместо специфичной для AMELY позиции F142. Но и второе предположение возможно, особенно если в той местности изолированно проживала группа H. naledi, и у мужчин закрепилась мутация или делеция.

Денисовцы Азии скрещивались с человеком прямоходящим