La preferenza per i carboidrati è scritta nel DNA

È noto da tempo che gli esseri umani portano più copie di un gene che ci permette di iniziare a scomporre amido di carboidrati complessi in bocca, fornendo il primo passo nel metabolizzare cibi amidacei come pane e pasta. Tuttavia, è stato notoriamente difficile per i ricercatori determinare come e quando il numero di questi geni si è espanso.

Ora, un nuovo studio condotto dall’Università di Buffalo e dal Jackson Laboratory (JAX), rivela come la duplicazione di questo gene – noto come gene dell’amilasi salivare (AMY1) – potrebbe non solo aver contribuito a modellare l’adattamento umano ai carboidrati, ma potrebbe esalirsi già a più di 800.000 anni fa, molto prima dell’avvento dell’agricoltura.

L’amilasi, spiegano i ricercatori, è un enzima che non solo scompone l’amido in glucosio, ma dà anche il suo sapore al pane.

Antichi cacciatori-raccoglitori e persino Neanderthal avevano già più copie AMY1

Analizzando i genomi di 68 antichi esseri umani, tra cui un campione di 45.000 anni dalla Siberia, il team di ricerca ha scoperto che i cacciatori-raccoglitori pre-agricoli avevano già una media di quattro o otto copie AMY1 per cella diploide, suggerendo che gli esseri umani stavano già camminando in Eurasia con un'ampia varietà di numeri di copie AMY1 ben prima che iniziassero a domesticre le piante e mangiando quantità eccessive di amido.

Lo studio ha anche scoperto che le duplicazioni del gene AMY1 si sono verificate negli Stati Uniti nei Neanderthal e nei Denisovani.

I semi della variazione genetica

La duplicazione iniziale di AMY1 è stata come la prima increspatura in uno stagno, creando un'opportunità genetica che in seguito ha modellato la nostra specie. Man mano che gli esseri umani si diffondono in diversi ambienti, la flessibilità nel numero di copie AMY1 ha fornito un vantaggio per adattarsi alle nuove diete, in particolare quelle ricche di amido.

La complicata eredità dell'agricoltura

La ricerca evidenzia anche come l’agricoltura abbia influito sulla variazione di AMY1. Mentre i primi cacciatori-raccoglitori avevano copie geniche multiple, gli agricoltori europei hanno visto un aumento del numero medio di copie AMY1 negli ultimi 4000 anni, probabilmente a causa delle loro diete ricche di carboidrati.

Gli individui con numeri di copia AMY1 più alti erano probabilmente digestione dell'amido in modo più efficiente e avevano più figli. I loro lignaggi alla fine sono andati meglio in un lungo periodo di tempo evolutivo rispetto a quelli con numeri di copia più bassi, propagando il numero delle copie AMY1.

I risultati sono in corso con uno studio condotto dall’Università della California, Berkeley, pubblicato il mese scorso su Nature, che ha scoperto che gli esseri umani in Europa hanno ampliato il loro numero medio di copie AMY1 da quattro a sette negli ultimi 12.000 anni.