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      遺傳性疾病是防止感染的代價(jià)
      
			
      
				2019-01-16 10:18:08
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      幾乎一半的基因可以成為疾病的起點(diǎn)?？茖W(xué)家已經(jīng)確定了人類(lèi)基因組中發(fā)生的11,000種基因，這些基因可能導(dǎo)致疾病。來(lái)自Plön和哈佛醫(yī)學(xué)院馬克斯普朗克進(jìn)化生物學(xué)研究所的科學(xué)家研究了為什么這些高風(fēng)險(xiǎn)基因在人類(lèi)基因組中持續(xù)存在而不是被選擇所消除。他們的分析表明，在進(jìn)化過(guò)程中對(duì)新病原體的持續(xù)適應(yīng)增加了我們免疫基因的多樣性，但也付出了代價(jià)。據(jù)研究人員稱(chēng)，這種多樣性也延伸到鄰近的DNA片段，導(dǎo)致有害基因變異的持續(xù)存在。
      

      遺傳性疾病是防止感染的代價(jià)
      

      基因組中的多樣性是一件好事：它使我們的人類(lèi)能夠適應(yīng)進(jìn)化過(guò)程中不斷變化的環(huán)境條件。這種遺傳多樣性與每一代新生代產(chǎn)生不同的組合，并且可以帶來(lái)生存優(yōu)勢(shì)。除了對(duì)健康沒(méi)有影響甚至有益效果的許多變種之外，還有其他變種使其攜帶者易患某些疾病。
      

      這些有害的基因變體代表了生存的缺點(diǎn)，因此應(yīng)該在進(jìn)化過(guò)程中被自然部分淘汰。相反，一些高風(fēng)險(xiǎn)的基因變異，如阿爾茨海默病或癌癥的變異，已經(jīng)在人群中持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間而不會(huì)消失。
      

      由Tobias Lenz和Shamil Sunyaev領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員研究了這一現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)有證據(jù)表明有害基因變異的出現(xiàn)可能是我們?yōu)檫z傳多樣性付出的代價(jià)，否則這對(duì)我們的生存非常有益。他們分析了一組有助于檢測(cè)外來(lái)分子的免疫系統(tǒng)蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)的基因含有許多可變位點(diǎn)，并且在群體中以多種替代形式存在。這種多樣性確保我們的免疫系統(tǒng)能夠識(shí)別廣泛的病原體。
      

      一種特殊的選擇形式可以在免疫蛋白組中保留這種變異：科學(xué)家將其描述為平衡選擇。例如，當(dāng)基因的幾種替代變體賦予生存優(yōu)勢(shì)時(shí)，它就會(huì)產(chǎn)生，因此不會(huì)通過(guò)選擇消除。
      

      有害的突變不會(huì)丟失
      

      科學(xué)家懷疑平衡選擇有時(shí)也可能導(dǎo)致有害基因變異的保護(hù)。他們使用免疫系統(tǒng)基因的例子進(jìn)行了不同類(lèi)型選擇的計(jì)算機(jī)模擬。在這些測(cè)試中，他們發(fā)現(xiàn)平衡選擇不僅增加了免疫蛋白的多樣性，還影響了鄰近的DNA片段。在那里，雖然減少了可變位點(diǎn)的總數(shù)，但它增加了這些變異在群體中出現(xiàn)的頻率 - 即使它們是有害的。
      

      然后，他們將模擬結(jié)果與來(lái)自6500人的遺傳分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。分析證實(shí)了他們的懷疑：在模擬中，免疫系統(tǒng)基因附近發(fā)生的變異位點(diǎn)較少; 然而，其余變種，包括有害突變，在人群中相對(duì)更常見(jiàn)。
      

      因此，有害基因能夠逃避自然選擇。“我確實(shí)期望對(duì)病原體的較高抗性可能會(huì)導(dǎo)致一些有害突變的積累。但這種突變?cè)谌巳褐谐掷m(xù)存在的程度確實(shí)令我感到驚訝。了解人類(lèi)可以追溯到多少遺傳性疾病將會(huì)很有趣。接觸我們?cè)谶M(jìn)化過(guò)程中遇到的病原體，“Plön馬克斯普朗克研究所組織負(fù)責(zé)人，新成立的基爾進(jìn)化中心成員Tobias Lenz說(shuō)。
      

      在下一步中，研究人員希望檢查基因組中其他位點(diǎn)的平衡選擇是否導(dǎo)致有害基因變異在群體中頻繁發(fā)生的事實(shí)。
      
			

			
        
      
			
      
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