ژن نئاندرتال‌ها: عامل کاهش ۵۰ درصدی شانس قهرمانی ورزشی!

دانشمندان واریانتی ژنتیکی را شناسایی کرده‌اند که از نئاندرتال‌ها به ارث رسیده و ممکن است عملکرد ورزشی افراد را محدود کند. گمان می‌رود این جهش در حدود ۸ درصد از اروپایی‌های امروزی وجود داشته باشد و فعالیت آنزیم کلیدی دخیل در تولید انرژی در ماهیچه‌های اسکلتی را تحت‌تاثیر قرار می‌دهد.

پژوهشگران در مطالعه‌ی جدید خود اطلاعات حدود ۲,۷۰۰ نفر را تجزیه‌وتحلیل کردند تا دریابند که آیا داشتن یک واریانت ژنی به ارث‌رسیده از نئاندرتال‌ها، تاثیری روی موفقیت ورزشی آن‌ها دارد یا نه. نتایج نشان داد احتمال اینکه افراد دارای این واریانت ژنی بتوانند به سطح ورزشکاران برتر برسند، نصف افرادی است که حامل این واریانت ژنی نیستند.

واریانت ژنی مذکور در حدود ۸ درصد از اروپایی‌های امروزی، ۳ درصد از بومیان آمریکا و ۲ درصد از مردم آسیای جنوبی‌ یافت شده است، درحالی‌که در جمعیت‌های آفریقایی، آسیای شرقی و آفریقایی-آمریکایی یافت نمی‌شود.

دومینیک ماکاک، نویسنده نخست مطالعه و دانشجوی دکتری موسسه انسان‌شناسی تکاملی ماکس پلانک، در ایمیلی به لایوساینس نوشت: «از زمانی که انسان‌های مدرن حدود ۵۰ هزار سال پیش، به ویژه در اروپا و غرب آسیا، با نئاندرتال‌ها آمیزش کردند، ژنوم جمعیت‌های غیرآفریقایی امروزی شامل حدود ۱ تا ۲ درصد DNA نئاندرتال‌ها می‌شود.»

در طول ورزش، سلول‌ها با تجزیه مولکولی به نام آدنوزین تری‌فسفات (ATP) انرژی کسب می‌کنند که اغلب به‌عنوان «باتری‌های» بدن ما توصیف می‌شود. یکی از روش‌هایی که بدن ما به ویژه در هنگام ورزش شدید ATP تولید می‌کند، تبدیل دو مولکول آدنوزین دی‌فسفات (ADP) به یک مولکول ATP و یک مولکول آدنوزین مونوفسفات (AMP) است. مولکول ATP که توسط این واکنش تولید می‌شود، برای تامین انرژی فرایندهای سلولی ما استفاده می‌شود، درحالی‌که محصول جانبی آن، یعنی AMP توسط آنزیمی به نام AMPD1 حذف می‌شود. پژوهشگران دریافتند در افراد حامل واریانت ژنی نئاندرتال، آنزیم مذکور عملکرد طبیعی ندارد.

دانشمندان برای بررسی تأثیرات واریانت ژنی به ارث‌رسیده از نئاندرتال‌ها، نسخه نئاندرتال آنزیم AMPD1 را در آزمایشگاه بازسازی کردند. آن‌ها دریافتند که فعالیت این آنزیم نسبت‌به نسخه‌های غیرنئاندرتالی آن ۲۵ درصد کمتر است. آن‌ها سپس موش‌ها را به صورت ژنتیکی دستکاری کردند تا آنزیم AMPD1 تغییریافته را بیان کنند و مشاهده کردند که فعالیت این آنزیم ۸۰ درصد کمتر از واریانت غیرنئاندرتالی آن است.

پژوهشگران سپس فراوانی واریانت ژنی مذکور را در میان ورزشکاران نخبه و افراد غیرورزشکار تجزیه‌وتحلیل کردند. آن‌ها دریافتند که بین ۴ تا ۱۴ درصد از ورزشکاران و بین ۹ تا ۱۹ درصد از غیرورزشکاران این واریانت ژنی را دارند. داده‌ها نشان داد که داشتن فقط یک نسخه ژن نئاندرتال (از دو نسخه‌ای که از والدین به ارث می‌رسد) با کاهش ۵۰ درصدی احتمال رسیدن به سطح ورزشکار نخبه همراه است.

کسانی که ژن نئاندرتال را دارند، ممکن است در ورزش‌های پرشدت با مشکل مواجه شوند، زیرا کاهش کارآیی آنزیم مذکور باعث تجمع AMP در عضلاتشان می‌شود. این تجمع باعث می‌شود بدن نتواند به سرعت کافی ATP تولید کند؛ یعنی انرژی لازم برای سلول‌ها در ورزش‌های شدید به‌خوبی تامین نمی‌شود.

پژوهشگران می‌گویند داشتن واریانت ژنی نئاندرتال احتمالا بر فعالیت‌های روزمره بیشتر افراد تاثیر نخواهد گذاشت، زیرا در این مواقع انرژی از راه‌های دیگری تامین می‌شود. حاملان واریانت ژنی مذکور، فقط در ورزش‌های استقامتی یا تمریناتی که به قدرت عضلانی بالا نیاز دارند، ممکن است نسبت به دیگران ضعیف‌تر عمل کنند.

مکاک افزود: «برخی از انسان‌های امروزی هم جهش‌هایی دارند که باعث می‌شود پروتئین AMPD1 عملکرد کاملی نداشته باشد، اما این افراد معمولا دچار مشکلات جدی سلامتی نمی‌شوند. بنابراین، هرچند این ژن در سوخت‌وساز عضلات نقش دارد، احتمالا تاثیر قابل‌توجهی روی توانایی بقای نئاندرتال‌ها نداشته است.»

مطالعه در مجله‌ی  Nature Communications منتشر شده است.

منبع: زومیت