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人类继承尼安德特人的病毒防御

根据发表在“细胞”杂志上的一项新研究,在现代人类中渗入的尼安德特人DNA帮助他们适应了RNA病毒。

尼安德特人与现代人之间的杂交为我们提供了抵抗病毒感染的基因工具。 图片来源:Claire Scully。

尼安德特人与现代人之间的杂交为我们提供了抵抗病毒感染的基因工具。

目前的想法是,现代人类在大约7万年前开始从非洲迁移到欧亚大陆。当他们到达时,他们遇到了尼安德特人,他们和他们自己的祖先一直在适应这个地理区域数十万年。欧亚环境塑造了尼安德特人的进化,包括对病毒和其他病原体的适应性的发展,这些病原体存在于那里而非非洲。这项新研究提供了有关适应性渐渗或物种间杂交在人类进化中的作用的细节。

研究报告的共同作者,斯坦福大学生物系的Dmitri Petrov博士说:“我们的研究表明,大量经常发生的尼安德特人DNA片段适应性很强。”“尼安德特人的基因可能为我们提供了一些保护,可以抵御我们的祖先在离开非洲时遇到的病毒。”“对于现代人来说,从尼安德特人那里借用已经适应过的遗传防御而不是等待他们自己的适应性突变来发展会更有意义,这需要花费更多的时间,”主要作者David Enard博士补充道。亚利桑那大学生态学与进化生物学系。

这些发现与两种物种之间基因交换的“毒物 - 解毒”模型一致。在这种情况下,尼安德特人不仅将感染性病毒遗留给现代人类,而且还遗留给了打击侵略者的遗传工具。“现代人和尼安德特人的关系如此紧密,以至于这些病毒的跳跃确实没有太大的遗传障碍。但这种亲密关系也意味着尼安德特人可以向我们传递对这些病毒的保护,“恩纳德博士说。研究人员发现,尼安德特人传给我们的遗传防御系统是针对RNA病毒的。

他们在编制了现代人类中超过4,500个基因的列表后得出了他们的结论,这些基因已知会以某种方式与病毒相互作用。然后,他们根据测序的尼安德特人DNA数据库检查了他们的清单,并鉴定了现代人类中也存在于尼安德特人中的那些基因的152个片段。

他们表明,在现代人类中,人类遗传自尼安德特人的152个基因与现代艾滋病毒,甲型流感和丙型肝炎相互作用 - 所有类型的RNA病毒。由此,科学家得出结论,这些基因帮助我们的祖先抵御他们离开非洲时遇到的古老RNA病毒。有趣的是,他们发现的尼安德特人基因仅存在于现代欧洲人中,这表明不同的病毒影响了尼安德特人与当今亚洲人的古老祖先之间的遗传交换。“这是有道理的,因为尼安德特人和现代人之间的杂交被认为多次发生在史前的多个地区,并且每种情况都可能涉及不同的病毒,”Enard博士说。

新的结果还表明,尼安德特人血统的保留部分可用于检测古代流行病。“这与古生物学相似,”Enard博士说。“你可以用不同的方式找到恐龙的暗示。有时候你会发现实际的骨头,但有时你会发现化石泥中只有足迹。““我们的方法同样是间接的:因为我们知道哪些基因与哪种病毒相互作用,我们可以推断导致古老疾病爆发的病毒类型。”

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