最后一個(gè)尼安德特人在4萬(wàn)年前去世了，但是他們的大部分基因組都是通過(guò)現(xiàn)代人類一點(diǎn)一點(diǎn)地生活著。尼安德特人遺傳貢獻(xiàn)的影響尚不確定：這些片段是否會(huì)影響我們的基因組功能，還是他們只是乘坐的無(wú)聲乘客?在Cell于2月23日，研究人員報(bào)告證據(jù)表明，尼安德特人的DNA序列仍然會(huì)影響現(xiàn)代人類基因的開啟或關(guān)閉。研究人員發(fā)現(xiàn)，尼安德特人基因?qū)虮磉_(dá)的影響可能會(huì)導(dǎo)致高度和對(duì)精神分裂癥或狼瘡的易感性等特征。

“即使在最后一次人類 - 尼安德特人交配后5萬(wàn)年，我們?nèi)匀豢梢钥吹綄?duì)基因表達(dá)產(chǎn)生可測(cè)量的影響，”華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的遺傳學(xué)家和研究報(bào)告的共同作者約書亞艾克說(shuō)。“基因表達(dá)的這些變異有助于人類表型變異和疾病易感性。”

以前的研究發(fā)現(xiàn)尼安德特人基因與脂肪代謝，抑郁和狼瘡風(fēng)險(xiǎn)等特征之間存在相關(guān)性。然而，弄清楚相關(guān)背后的機(jī)制已經(jīng)證明是困難的。DNA可以從化石中提取并測(cè)序，但RNA不能。沒有這些信息來(lái)源，科學(xué)家們無(wú)法確定尼安德特人的基因是否與現(xiàn)代人類基因的運(yùn)作方式不同。然而，他們可以在具有尼安德特人血統(tǒng)的現(xiàn)代人類中尋找基因表達(dá)。

在這項(xiàng)研究中，研究人員分析了一個(gè)名為基因型 - 組織表達(dá)(GTEx)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)集中的RNA序列，尋找攜帶任何給定基因的尼安德特人和現(xiàn)代人類版本的人 - 每個(gè)父母的一個(gè)版本。對(duì)于每個(gè)這樣的基因，研究人員然后比較了52個(gè)不同組織中兩個(gè)等位基因的頭對(duì)頭表達(dá)。

“我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于我們測(cè)試的所有這些網(wǎng)站中約25%，我們可以檢測(cè)到尼安德特人等位基因與現(xiàn)代人類等位基因之間的表達(dá)差異，”該研究的第一作者，威斯康星大學(xué)博士后研究員拉吉夫麥考伊說(shuō)。

尼安德特人等位基因的表達(dá)在大腦和睪丸中往往特別低，表明這些組織可能經(jīng)歷了更快速的進(jìn)化，因?yàn)槲覀冊(cè)诖蠹s70萬(wàn)年前偏離了尼安德特人。“我們可以推斷，基因調(diào)控的最大差異可能存在于大腦和現(xiàn)代人類與尼安德特人之間的睪丸中，”Akey說(shuō)。

本研究揭示的一個(gè)例子是名為ADAMTSL3的基因的尼安德特人等位基因，它可以降低精神分裂癥的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也影響身高。“其他人以前的工作已經(jīng)表明這個(gè)等位基因會(huì)影響可變剪接。我們的結(jié)果支持這種分子模型，同時(shí)也揭示了因果突變是從尼安德特人遺傳的，”McCoy說(shuō)?？勺兗艚邮侵竚RNA在離開細(xì)胞核之前被修飾的過(guò)程。當(dāng)存在尼安德特人突變時(shí)，細(xì)胞的機(jī)器去除了在現(xiàn)代人類版本中表達(dá)的mRNA片段。由于來(lái)自尼安德特人祖先的單一突變，細(xì)胞最終制造出修飾的蛋白質(zhì)。

修改后的蛋白質(zhì)，身高和精神分裂癥之間的聯(lián)系仍然需要更多的調(diào)查，但它是現(xiàn)代人與尼安德特人之間的微小差異如何導(dǎo)致人們變異的一個(gè)例子。

“現(xiàn)代人與尼安德特人之間的雜交增加了基因組的復(fù)雜性，”Akey解釋道。“雜交不僅僅是5萬(wàn)年前發(fā)生的事情，我們不必再擔(dān)心了。那些小點(diǎn)點(diǎn)，我們的尼安德特人的遺物，正在以普遍和重要的方式影響基因表達(dá)。”

接下來(lái)的步驟可能包括調(diào)查Denisovans(另一種與現(xiàn)代人雜交的人類物種)是否有助于基因表達(dá)，以及更廣泛地應(yīng)用并列的表達(dá)分析方法。在這項(xiàng)研究中，McCoy及其同事不得不開發(fā)一種新的統(tǒng)計(jì)方法來(lái)篩選大量的RNA數(shù)據(jù)，但同樣的技術(shù)可用于比較現(xiàn)代人類等位基因之間的基因表達(dá)差異。