"Aardappelgen' toont aan dat bewoners Andes zich aanpasten aan zetmeelrijke voeding

Aardappelen, van oorsprong afkomstig uit Zuid-Amerika, ontwikkelden zich duizenden jaren geleden tot een tuinbouwgewas voor de inwoners van het Andesgebergte in Peru. Net zoals dit oude volk deze wilde plant domesticeerde, zo kan ook de aardappel de genomen van de inwoners van de Andes hebben veranderd, die het gewas tot hun basisvoeding maakten. 

Science Advances heeft bevindingen gepubliceerd waaruit blijkt dat de oude volkeren van de Peruaanse Hooglanden zich op een andere manier aanpasten aan de landbouw en extreme hoogteligging dan volkeren elders ter wereld. "We zien een afwijkende configuratie van de genen, die verband houden met het verteren van zetmeel in de dunne darm (MGAM) bij bewoners van de Andes die niet voorkomt bij de jager/verzamelaars in de kustgebieden. Dit duidt op een bepaalde co-evolutie tussen tuinbouwgewassen en mensen," aldus onderzoeker John Lindo van de Emory Universiteit. 

Europeanen begonnen bijvoorbeeld meer granen te consumeren toen de landbouw zich ontwikkelde en vertonen andere genomische veranderingen. Onderzoek heeft aangetoond dat hun genomen meer kopieën van het gen coderend voor amylase bevat, een enzym dat koolhydraten afbreekt. 

In het onderzoek werden zeven oude genomen (1.800 tot 7.000 jaar oud) uit de omgeving van het Titicaca-meer onderzocht. De onderzoekers vergeleken deze met 64 hedendaagse genomen van zowel inwoners van de hooglanden als laaglanden om de genetische aanpassingen van voor de komst van de Europeanen in de vijftiende eeuw te kunnen identificeren.

De hooglanden in de Andes vormen een ideaal 'natuurlijk laboratorium' voor DNA-onderzoek vanwege de sterke selectiedruk van oude volkeren om zich aan te passen aan het leven op hoogten boven de 2.500 meter. "De zeer lage temperaturen, het lage zuurstofgehalte en de intensieve ultraviolette straling maken de hooglanden tot één van de meest extreme leefomgevingen van de mens. Het geeft ons een idee van het enorme aanpassingsvermogen van volkeren," vervolgt Lindo. 

Zowel de oude als hedendaagse bevolking van deze hooggelegen regio vertoonden een sterke positieve selectie op varianten van het MGAM-gen. Dit sluit aan bij archeologisch bewijs dat de gedomesticeerde aardappel, een gewas dat goed bestand is tegen kou en voornamelijk onder de grond groeit, al zo'n 3.400 jaar geleden onderdeel uitmaakte van de basisvoeding van de inwoners van de Peruaanse Hooglanden. 

De onderzoekers ontdekten eveneens dat de genomen van de bevolking van de Andes niet dezelfde genetische veranderingen doormaakten in reactie op het lage zuurstofgehalte (hypoxie) als die in Tibetaanse genomen werden gezien. Dit suggereert dat de Andes-genomen zich op een andere manier aan de hoogteligging aanpasten. 

Eén mogelijke verklaring die het onderzoek hiervoor aandraagt, is de differentiatie van het DST-gen, dat gelinkt wordt aan een goede hartspierfunctie in muizen. De DST-histone modificaties in genomen uit de Andes houden verband met de rechter hartkamer die bij inwoners van de hooglanden veelal vergroot is. Deze bevinding komt overeen met een eerder onderzoek waaruit bleek dat inwoners van de Andes zich aan het zuurstofgebrek op grote hoogten hebben aangepast middels cardiovasculaire modificaties. 

Uit een genenstroom-analyse is gebleken dat de bevolkingen van de laag- en hooglanden zo'n 8.200 tot 9.200 jaar geleden uit elkaar gingen. De komst van de Spanjaarden in Zuid-Amerika, waarmee naast onrust en geweld ook nieuwe ziekten werden geïntroduceerd, zou een afname van de bevolking van de Andes van 90% tot gevolg hebben gehad. Huidige analyses tonen echter aan de bevolking van de hooglanden slechts met 27% daalde. 

"We troffen onder de inwoners van de hooglanden een sterke selectie van genen aan die verband houden met immuniteit tegen pokken en dit kan een beschermend effect hebben gehad," legt Lindo uit. "Dankzij de barre leefomgeving in de hooglanden bleef hen de verwoesting van de laaglanden bespaard," voegt hij er aan toe.  

"Het begrijpen van de voeding, leefomgeving en historische gebeurtenissen van verschillende groepen voorouders en de manier waarop deze zich hieraan aanpasten, geven mogelijk inzicht in de gezondheidsverschillen tussen de diverse bevolkingsgroepen," aldus Lindo. 

 

 

Bron: EurekAlert.org


Publicatiedatum :


print   

Ook onze nieuwsbrief ontvangen? | Klik hier


Ander nieuws uit deze sector:


© AGF.nl 2019