eLife：人类免疫和代谢状况的基因变异始于70万年前

　　布法罗大学领导的一项研究通过分析数千个现代人类基因组和古代古人类群体，如尼安德特人和丹尼索瓦人的基因组，探索了“平衡选择”。该研究的通讯作者、进化生物学家Omer Gokcumen说，这项研究“对理解人类多样性、疾病的起源以及可能影响我们进化的生物权衡具有意义”。

　　

就像古代的商人在天平上平衡两种不同商品的重量一样，大自然可以在一个物种数百万年的进化过程中保持不同的遗传特征的平衡。

这些特征可能是有益的(例如，抵御疾病)，也可能是有害的(使人类更容易生病)，这取决于环境。

这些进化权衡背后的理论被称为平衡选择。布法罗大学领导的一项研究于1月10日接受，并于2月21日发表在eLife上，通过分析数千个现代人基因组和古代古人类群体，如尼安德特人和丹尼索瓦人的基因组，探索了这一现象。

该研究的通讯作者、进化生物学家Omer Gokcumen说，这项研究“对理解人类多样性、疾病的起源以及可能影响我们进化的生物权衡具有意义”。

布法罗大学文理学院生物科学副教授Gokcumen博士补充说，这项研究表明，许多生物学上相关的变异“已经在我们的祖先中分离了数十万年，甚至数百万年。这些古老的变异是我们作为一个物种的共同遗产。”

与尼安德特人的联系比之前认为的更紧密

这项工作建立在过去十年的基因发现的基础上，包括科学家发现现代人类和尼安德特人在早期人类离开非洲时杂交。

这也与个性化基因检测的发展相吻合，现在许多人声称他们的基因组有一小部分来自尼安德特人。但是，正如eLife的研究显示的那样，人类与尼安德特人的共同之处比这些小比例所显示的要多得多。

这种额外的共享可以追溯到生活在大约70万年前的尼安德特人和人类的共同祖先。这个共同的祖先以基因变异的形式给尼安德特人和现代人留下了共同的遗产。

研究小组探索了这一古老的遗传遗产，重点研究了一种特定类型的遗传变异:缺失。

Gokcumen说:“这些删除很奇怪，因为它们影响了很大一部分。我们中的一些人丢失了大块的基因组。这些缺失会产生负面影响，因此会通过自然选择从种群中消除。然而，我们观察到一些缺失比现代人类更古老，可以追溯到数百万年前。”

基因变异在数百万年里代代相传

研究人员使用计算模型显示了这些古代缺失的过量，其中一些从我们的祖先大约260万年前第一次学会制造工具以来就一直存在。此外，模型还发现，平衡选择可以解释这种古代缺失的过剩。

“我们的研究为越来越多的证据做出了贡献，这些证据表明，平衡选择可能是人类基因组变异进化的重要力量，”第一作者、Gokcumen实验室生物科学博士候选人阿尔伯·阿基尔(Alber Aqil)说。

研究人员发现，可以追溯到数百万年前的基因缺失更有可能在代谢和自身免疫疾病中发挥巨大作用。

事实上，长期以来，导致人类严重疾病的基因版本一直困扰着科学家们，因为他们希望自然选择能够消除这些版本的基因。毕竟，潜在的致病变异持续这么长时间是非常不寻常的。作者认为平衡选择可以解决这个难题。

阿基尔说，这些变异可能“保护人类免受传染病、疫情和饥饿的影响，这些疾病在人类历史上周期性地发生过。”因此，这些发现代表着我们对人类基因变异如何进化的理解有了相当大的飞跃。这种变异可能对病原体或饥饿有保护作用，同时也可能导致某些代谢或自身免疫疾病，如克罗恩病。”

其他合著者包括Leo Speidel博士，伦敦大学学院遗传学研究所和Francis Crick研究所的Henry Wellcome爵士博士后;以及希腊希腊研究与技术基金会八个研究所之一的计算机科学研究所的帕夫洛斯·帕夫利迪斯。

这项研究得到了国家科学基金会、亨利·威康爵士奖学金和威康信托基金会的支持。