現(xiàn)代人繼承了尼安德特人的病毒防御
尼安德特人在大約4萬年前神秘地消失了,但在消失之前,他們與剛剛開始全球傳播的另一個人類物種雜交。由于這些古老的嘗試,許多現(xiàn)代歐洲人和亞洲人現(xiàn)在在其基因組中含有約2%的尼安德特人DNA。奇怪的是,尼安德特人的DNA片段一些更經(jīng)常彈出在現(xiàn)代人類群體比其他人,著名科學家懷疑,如果他們的傳播是偶然還是這些頻繁出現(xiàn)的推動基因賦予了一些功能優(yōu)勢。
斯坦福大學的科學家現(xiàn)在已經(jīng)找到了令人信服的證據(jù)。斯坦福大學人文與科學學院的進化生物學家德米特里彼得羅夫說:“我們的研究表明,大量經(jīng)常發(fā)生的尼安德特人DNA片段的適應性很好。” “尼安德特人的基因可能為我們提供了一些保護,可以抵御我們的祖先在離開非洲時遇到的病毒。”
當兩個物種之間發(fā)生第一次接觸時,尼安德特人已經(jīng)在非洲以外生活了數(shù)十萬年,使他們的免疫系統(tǒng)有足夠的時間在歐洲和亞洲發(fā)展防御傳染病的防御系統(tǒng)。相比之下,我們新移民的祖先會更加脆弱。“對于現(xiàn)代人來說,僅僅借用已經(jīng)適應過的尼安德特人的遺傳防御而不是等待他們自己的適應性突變來發(fā)展會更有意義,這需要花費更多的時間,”彼得羅夫實驗室的前博士后研究員大衛(wèi)·恩納德說。 。
Petrov和Enard說他們的研究結果與兩種物種之間基因交換的“毒物 - 解毒劑”模型一致。在這種情況下,尼安德特人不僅將感染性病毒遺留給了現(xiàn)代人類,而且還將遺傳工具遺留給入侵者。
“現(xiàn)代人類和尼安德特人的關系非常密切,以至于這些病毒的跳躍確實不是一個基因障礙,”現(xiàn)在是亞利桑那大學助理教授的艾納德說。“但這種親密關系也意味著尼安德特人可以向我們傳遞對這些病毒的保護。”
在他們的新研究,在雜志上發(fā)表在線10月4日細胞,科學家們表明,該尼安德特人傳遞給我們的遺傳防御反對RNA病毒,編碼它們的基因與RNA的分子,這是化學性質類似于DNA。
持久性基因
科學家在編制了現(xiàn)代人類中超過4,500種基因的清單后得出了他們的結論,這些基因已知會以某種方式與病毒相互作用。然后,Enard根據(jù)已測序的尼安德特人DNA數(shù)據(jù)庫檢查了他的清單,并鑒定了現(xiàn)代人類中同樣存在于尼安德特人中的那些基因的152個片段。
科學家表明,在現(xiàn)代人類中,我們從尼安德特人遺傳的152個基因與現(xiàn)代艾滋病毒,甲型流感和丙型肝炎相互作用 - 所有類型的RNA 病毒。由此,Enard和Petrov得出結論,這些基因幫助我們的祖先抵御他們離開非洲時遇到的古老RNA病毒。
有趣的是,他們發(fā)現(xiàn)的尼安德特人基因僅存在于現(xiàn)代歐洲人中,這表明不同的病毒影響了尼安德特人與當今亞洲人的古老祖先之間的遺傳交換。這是有道理的,Enard說,因為尼安德特人和現(xiàn)代人之間的雜交被認為已經(jīng)多次發(fā)生并且在整個史前時期的多個地區(qū),并且每種情況都可能涉及不同的病毒。
除了提供關于尼安德特人與人類之間雜交的新觀點之外,新發(fā)現(xiàn)還表明,有可能梳理一個物種的基因組并找到曾經(jīng)折磨它的古老疾病的證據(jù) - 即使這些疾病的病毒很長不見了。Enard說,這種技術特別適用于RNA病毒,其基于RNA的基因組比DNA同類物質更脆弱。
“這與古生物學相似,”他補充道。“你可以用不同的方式找到恐龍的暗示。有時候你會發(fā)現(xiàn)實際的骨骼,但有時你會發(fā)現(xiàn)化石泥中只有足跡。我們的方法同樣是間接的:因為我們知道哪些基因與哪種病毒相互作用,我們可以推斷出類型導致古老疾病爆發(fā)的病毒。“
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