讓現代人類與(yu) 眾(zhong) 不同的基因,都來自哪裏呢?
一直以來,由於(yu) 古DNA通常會(hui) 分解成微小、零碎的片段,這使得進行相關(guan) 研究的科學家拚盡全力也隻能拚湊出已經滅絕的原始人類的一部分基因組。這些碎片化的基因組加大了研究人員辨別大塊的DNA是在哪裏喪(sang) 失或獲得的難度。
現在,一組科學家利用一種新的計算方法,對現代人的DNA和一些已滅絕的原始人類的DNA進行了精確的比較。結果發現,隻有1.5~7%的現代人類基因組是人類獨有的,這些基因在其他任何人屬中都不存在。
研究結果發表在了近期的《科學進展》雜誌上。
從(cong) 過去的研究發現來看,我們(men) 知道現代人和尼安德特人之間的遺傳(chuan) 變異大約發生在52萬(wan) 到63萬(wan) 年前。許多存在於(yu) 這二者的共同祖先身上的基因變異,在很大程度上仍然存在於(yu) 現如今的人類身上,也存在於(yu) 已滅絕的尼安德特人身上。這意味著,我們(men) 每一個(ge) 人都與(yu) 尼安德特人共享許多不存在於(yu) 其他人類身上的等位基因。
在這項新研究中,研究人員檢測了來自世界各地的279人的基因組中的每個(ge) DNA位點。此外,他們(men) 還從(cong) 距今4~5萬(wan) 年前的尼安德特人和丹尼索瓦人的化石遺骸中提取出了DNA。接著,研究人員對每個(ge) 人類的DNA位點進行分析,以確定它是來自丹尼索瓦人、尼安德特人,還是來自他們(men) 的共同祖先。
結果發現,每個(ge) 現代人所攜帶的尼安德特人DNA大約為(wei) 1%,但如果仔細觀察他們(men) 的基因組,會(hui) 發現基本上每個(ge) 人的尼安德特人DNA都在不同的位點上。所以,如果把每個(ge) 人的尼安德特人DNA位點的區域全部加起來,很快就可以覆蓋人類的大部分基因組。
從(cong) 統計結果來看,研究人員發現,大約50%的基因組包含一個(ge) 或多個(ge) 遺傳(chuan) 自尼安德特人DNA或丹尼索瓦人DNA的區域;而剩下的大部分基因組,則是由與(yu) 人類最近的共同祖先,以及一些已經滅絕的親(qin) 緣已滅絕的人屬所遺傳(chuan) 下來的。
計算生物學家Nathan Schaefer是這項研究的第一作者,他表示,這一發現強調了人類與(yu) 其他原始人的雜交對人類基因組的影響。它證實了先前其他一些研究所做出的發現,即人類不僅(jin) 會(hui) 與(yu) 尼安德特人、丹尼索瓦人繁衍後代,還會(hui) 與(yu) 其他已經滅絕的、未知的原始人類繁衍後代。而且研究人員認為(wei) ,不同群體(ti) 的人類和原始人類之間可能發生過多次雜交。
當除去所有的這些古老的“祖傳(chuan) ”DNA後,研究人員發現剩下的人類獨有的DNA隻占全部基因組的1.5~7%。這些DNA片段或許蘊含著能夠解釋“是什麽(me) 讓現代人類與(yu) 眾(zhong) 不同”的重要線索。它們(men) 大約是在60萬(wan) 到20萬(wan) 年前的兩(liang) 次進化爆發中出現的。在60萬(wan) 年前左右,人類和尼安德特人開始形成他們(men) 自己的原始人類係統樹。
研究團隊發現,在整個(ge) 基因組中,這些人類獨有的DNA片段大多與(yu) 大腦發育和大腦功能有關(guan) 。這在一定程度上表明,大腦的進化對人類的形成裏來說至關(guan) 重要。但是,研究人員還尚且不知道這些基因的確切作用,也不清楚這些基因是如何影響人類大腦的進化的。
1.5~7%是一個(ge) 很小的百分比,這樣的結果也正符合了一些科學家所認為(wei) 的——我們(men) 與(yu) 尼安德特人之間的差異或許並沒有多大的觀點。他們(men) 認為(wei) ,包括尼安德特人和丹尼索瓦人在內(nei) 的一些已經滅絕的人類近親(qin) ,或許有著和現代人類相似的思維方式。
此外,科學家普遍表示對這樣的結果並不感到驚訝,因為(wei) 現代人和尼安德特人之間的遺傳(chuan) 變異發生在一個(ge) 相對較晚的時間,因此隻有7%或更少的基因組進化成了人類獨有的並不足為(wei) 奇。
隨著更好的工具的出現,科學家還將能夠對人類曆史和進化提出越來越詳細的問題。當未來有了越來越多的尼安德特人、丹尼索瓦人和其他已經滅絕的原始人的基因組被破譯時,屆時科學家或許會(hui) 發現,一些現在看來似乎是人類獨有的DNA,其實也存在於(yu) 那些已經滅絕的親(qin) 緣身上——屬於(yu) 人類獨有的DNA數量或許還將繼續減少。
#創作團隊:
編譯:小雨
#參考來源:
https://www.sciencenews.org/article/only-a-tiny-fraction-of-our-dna-is-uniquely-human
https://phys.org/news/2021-07-dna-unique-modern-humans.html
https://www.newscientist.com/article/2284331-just-1-5-to-7-per-cent-of-the-modern-human-genome-is-uniquely-ours/
#圖片來源:
封麵來源:Schäferle / Pixabay
來源:原理
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