Ongeveer twee miljoen jaar geleden, er vond een genetische verandering plaats die de mens onderscheidde van de meeste andere primaten die zowel mensen beschermden tegen ziekten, toch maakte rood vlees een gezondheidsrisico.

Op dit punt in de menselijke evolutie, een bepaald gen, bekend als CMAH, dat zorgt voor de synthese van een suiker genaamd Neu5Gc, werd vermist. Deze suiker is aanwezig in rood vlees, sommige vis- en zuivelproducten. Wanneer mensen een dier consumeren dat dat gen heeft, het lichaam heeft een immuunreactie op de vreemde suiker, die ontstekingen kunnen veroorzaken, artritis, en kanker.

Universiteit van Nevada, Reno-onderzoekers, onder leiding van College of Science assistent-professor David Alvarez-Ponce, hebben 322 dierlijke genoomsequenties van het National Center for Biotechnology Information geanalyseerd op zoek naar dieren die de aanwezigheid van actieve CMAH-genen aantonen. Ze plaatsten de gegevens van de 322 dierlijke genomen in een "boom" om te bepalen wanneer in de evolutionaire geschiedenis van een dier het CMAH-gen inactief werd of "uitgeschakeld". Dit is nuttig om uit te leggen waarom bepaalde soorten een actief CMAH-gen hebben en waarom vergelijkbare soorten dat niet hebben.

Het laboratorium van Alvarez-Ponce is gespecialiseerd in het bestuderen van de evolutie van genen en genomen met behulp van bio-informatica. Als het gaat om de weinige vissen die tot nu toe zijn onderzocht, er is een onbeduidende concentratie van de Neu5Gc-suiker om een ​​medisch probleem te zijn, maar de concentraties van Neu5Gc zijn significant hoger in viseieren, beter bekend als kaviaar. Zoals masterstudent Sateesh Peri het stelt:"een van de duurste voedingsmiddelen is die met de hoogste hoeveelheid giftige Neu5Gc."

Vogels missen ook actieve CMAH-genen, wat impliceert dat het consumeren van dieren zoals kip, kalkoen, en ganzen wordt niet geassocieerd met de schadelijke bijwerkingen. Een andere klasse dieren die het CMAH-gen niet hebben, zijn reptielen, behalve één soort hagedis. De aanwezigheid van het gen in deze hagedis daagt eerdere stellingen uit dat het gen mogelijk verloren is gegaan in een voorouder van reptielen en vogels.

Afgezien van voedingsproblemen, het CMAH-gen blijkt ook een belangrijke factor te zijn bij het al dan niet accepteren van een getransplanteerd orgaan van een dier door een mens vanwege het gen. Wanneer een dier met organen van een CMAH-gen wordt getransplanteerd in een mens die het CMAH-gen niet heeft, het menselijk lichaam kan het orgaan afstoten vanwege de aanwezigheid van de Neu5Gc-suiker.

"Inactivering van CMAH tijdens de menselijke evolutie zou mensen kunnen hebben bevrijd van een aantal ziekteverwekkers, " zei Alvarez-Ponce. "Bijvoorbeeld, er is een bepaald type malaria waarvoor Neu5Gc nodig is voor infectie - andere primaten zijn er vatbaar voor, maar geen mensen."

De aanwezigheid van het CMAH-gen bepaalt welke dieren mensen moeten vermijden (of met mate moeten eten) en welke dierenbeten mensen moeten vermijden. Als het dier het CMAH-gen heeft, dan mag het niet worden gegeten omdat het ontstekingen kan veroorzaken, artritis en kanker. Echter, het met mate consumeren van rood vlees wordt als prima beschouwd. Als het dier het CMAH-gen niet heeft, dan hebben die dieren meer kans om ziekteverwekkers te bevatten die zich hechten aan Neu5Ac (de voorloper van Neu5Gc) en die mensen kunnen beïnvloeden.

Dit onderzoek zal naar verwachting een cruciale opstap zijn voor toekomstig werk op het gebied van voeding, genetica en geneeskunde. Het vinden van waar en wanneer het gen wordt uitgeschakeld, is van cruciaal belang om te bepalen welke soorten het meest waarschijnlijk de giftige suiker Neu5Gc hebben, en zo ja, wat kan het nut ervan zijn bij transplantaties, diëten, en onderzoek. Het werk van het team van Alvarez-Ponce zal het gemakkelijker maken om te begrijpen waarom bepaalde ziekten ontstaan ​​en om manieren te vinden om de verspreiding van ziekten tegen te gaan.

De resultaten van het onderzoek worden gepubliceerd in het januarinummer van het wetenschappelijke tijdschrift Oxford University Press Genoombiologie en evolutie .