来自已灭绝古人类的DNA可能帮助古代民族在美洲生存

来自已灭绝古人类的DNA可能帮助古代民族在美洲生存

MUC19的进化历史。丹尼索瓦人样单倍型(橙色)首先从丹尼索瓦人渗入尼安德特人,然后渗入现代人。渐渗单倍型后来在来自美洲的人群中经历了正向选择。渐渗的MUC19单倍型由一个742 kb的区域组成,该区域包含尼安德特人特有的变体(蓝色)。嵌入这个尼安德特人样区域的是一个72kb的区域,包含高密度的丹尼索瓦人特异性变异体(橙色),和一个外显子可变数目串联重复(VNTR)区域(灰色)。742-kb区域下面的方框描述了放大到MUC19 VNTR区域,其中混合的美国个体携带增加数量的串联重复拷贝。来源:《科学》杂志

(化石网cnfossil.com)据科罗拉多大学博尔德分校:数千年前,古代人类进行了一次危险的旅程,穿越白令海峡数百英里的冰层,到达未知的美洲世界。

现在,科罗拉多大学博尔德分校领导的一项新研究表明,这些游牧民族随身携带了一些令人惊讶的东西——一块从现已灭绝的人类物种遗传的DNA,这可能有助于人类适应新家园的挑战。

研究人员在《科学》杂志上发表了他们的研究结果。

“就进化而言,这是一个令人难以置信的飞跃,”该研究的两位主要作者之一、科罗拉多大学博尔德分校人类学系的助理教授费尔南多·维拉内亚说。“它显示了人口中的适应能力和韧性,这简直令人惊叹。”

这项研究对丹尼索瓦人这一物种进行了新的研究。这些古老的人类亲属生活在今天的俄罗斯,南至大洋洲,西至Tibetan高原。

丹尼索瓦人可能在数万年前灭绝了。然而,人们对它们的存在仍然知之甚少:科学家们在15年前从西伯利亚一个洞穴中发现的一块骨头的DNA中鉴定出了第一个已知的丹尼索瓦人。与尼安德特人一样,丹尼索瓦可能有突出的眉毛,没有下巴。

Villanea说:“我们对它们的基因组和身体化学行为的了解比我们对它们外观的了解更多。”。

越来越多的研究表明,丹尼索瓦人与尼安德特人和人类杂交,深刻地塑造了当今人类的生物学。

为了探索这些联系,Villanea和他的同事,包括布朗大学的共同主要作者David Peede,检查了来自世界各地的人类基因组。特别是,该团队将目光投向了一种名为MUC19的基因,它在免疫系统中起着重要作用。

该小组发现,与其他人群相比,具有美洲原住民血统的人更有可能携带这种来自丹尼索瓦人的基因变体。换句话说,这种古老的遗传遗产可能帮助人类在北美和南美全新的生态系统中生存。

一个鲜为人知的基因

Villanea补充说,MUC19在人体中的作用与丹尼索瓦人本身一样神秘。它是哺乳动物中产生粘蛋白的22个基因之一。这些蛋白质产生粘液,除了其他功能外,粘液还可以保护组织免受病原体的侵害。

他说:“MUC19似乎对健康有很多功能性影响,但我们才刚刚开始了解这些基因。”。

先前的研究表明,丹尼索瓦人携带自己的MUC19基因变体,带有一系列独特的突变,并将其传递给了一些人。这种混合在古代世界很常见:今天活着的大多数人都携带一些尼安德特人的DNA,而丹尼索瓦人的DNA占巴布亚新几内亚人基因组的5%。

在目前的研究中,Villanea及其同事想更多地了解这些遗传时间胶囊是如何塑造我们的进化的。

该小组仔细研究了已经发表的关于墨西哥、秘鲁、波多黎各和哥伦比亚现代人类基因组的数据,这些地方的土著美国人血统和DNA很常见。

他们发现,三分之一的墨西哥裔现代人携带MUC19丹尼索瓦变体的拷贝,特别是在他们的基因组中来自美洲原住民的部分。这与中欧血统的人形成鲜明对比,他们中只有1%携带这种变体。

研究人员发现了更令人惊讶的事情:在人类中,丹尼索瓦人的基因变异似乎被尼安德特人的DNA包围着。

Villanea说:“这种DNA就像奥利奥,有丹尼索瓦人的中心和尼安德特人的饼干。”。

一个新的世界

Villanea和他的同事怀疑发生了这样的事情:在人类穿越白令海峡之前,丹尼索瓦人与尼安德特人杂交,将丹尼索瓦MUC19传给了他们的后代。

然后,在一场基因电话游戏中,尼安德特人与人类交配,共享一些丹尼索瓦人的DNA。这是科学家首次发现DNA从丹尼索瓦人跳到尼安德特人,然后是人类。

后来,人类迁移到美洲,在那里,自然选择有利于这种借来的MUC19的传播。

为什么丹尼索瓦变种在北美和南美如此普遍,但在世界其他地区却不常见,目前尚不清楚。Villanea指出,生活在美洲的第一批人可能遇到了人类历史上前所未有的条件,包括新型食物和疾病。丹尼索瓦人的DNA可能给了他们额外的工具来应对这样的挑战。

他说:“突然之间,人们不得不找到新的狩猎方式、新的耕种方式,他们开发了非常酷的技术来应对这些挑战。”。“但是,在2万多年的时间里,他们的身体也在生物水平上进行了适应。”

为了构建这一图景,这位人类学家计划研究不同的MUC19基因变异如何影响当今人类的健康。Villanea说,就目前而言,这项研究证明了人类进化的力量。

维拉内阿说:“美洲原住民所做的一切真的令人难以置信。”。“他们从生活在白令海峡周围的共同祖先,在生物和文化上适应了这个拥有世界上每一种生物群落的新大陆。”




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