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作者：竹子

導(dǎo)言：時(shí)至今日，滅絕人種的DNA，包括尼安德特人、丹尼索瓦人及其他滅絕人種在內(nèi)的DNA就像“幽靈”般隱藏在人體細(xì)胞內(nèi)。研究人員在多項(xiàng)研究中對(duì)現(xiàn)代人類體內(nèi)的免疫系統(tǒng)基因，與已滅絕人類的免疫系統(tǒng)基因進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)了一些非常明顯的相似之處。從滅絕人種身上獲得的基因，極大地提高了人類的健康水平和生存能力，在幫助人類從非洲走向世界各地，探索歐亞大陸及其他大陸的過程中起到了非常重要的作用。

大約5萬年前，丹尼索瓦人從歐亞大陸消失，又過了大約1萬年，尼安德特人也隨之消失，只留下我們的祖先——智人這一支人類。這些人種并沒有完全消失，他們留下的DNA隱藏在所有現(xiàn)代人的細(xì)胞里。所以，一定意義上來講大家也算是“親戚”了。

關(guān)于這兩種滅絕人種的研究從未停止，去年由Garvan醫(yī)學(xué)研究所發(fā)表于Nature Immunology上的研究指出，現(xiàn)代人從丹尼索瓦人那里獲得了一種基因突變，可以增強(qiáng)現(xiàn)代人的免疫能力，從而適應(yīng)不同的環(huán)境。

作為瘧疾和其他新興熱帶病等傳染病多樣性的中心，印度尼西亞作為研究的主要范圍是再合適不過了。過去十年來，印度尼西亞一直被排除在基因組測(cè)序熱潮之外，尚未進(jìn)行遺傳多樣性調(diào)控的分析。印度尼西亞的獨(dú)特之處之一是，在新幾內(nèi)亞島上的個(gè)人擁有來自已滅絕的祖先丹尼索瓦人的大量DNA殘留物。這些古老的DNA殘留物正在驅(qū)動(dòng)涉及免疫功能的基因的變化。

近日，轉(zhuǎn)化基因組學(xué)研究所（TGen）主導(dǎo)的研究，首次表征了來自不同地理位置和基因的人群的健康個(gè)體基因，表明丹尼索瓦人的DNA殘留物可幫助增強(qiáng)現(xiàn)代人類的免疫功能。這項(xiàng)研究還表明，不同島間的遺傳多樣性使印尼為一個(gè)獨(dú)特的“研究系統(tǒng)”，可檢查基因與環(huán)境相互作用。該研究發(fā)表在《PLOS》子刊《PLOS遺傳學(xué)》上。

科學(xué)家研究了來自三個(gè)印度尼西亞群體的116個(gè)個(gè)體的基因組多樣性：蘇門答臘島西海岸的明打威人（Mentawai），印度尼西亞中部的松巴島人（Sumba），以及新幾內(nèi)亞島西部的食人族科羅威人（Korowai）。其中，科羅威人很值得研究，因?yàn)樗鼈兊腄NA擁有世界上最后一個(gè)剩余的尼安德特人重要遺傳密碼殘基（多達(dá)5％）。正如尼安德特人將某些免疫特性傳給歐洲血統(tǒng)一樣，丹尼索瓦人可能已經(jīng)將保護(hù)性免疫基因傳給了東南亞的后裔。

為了量化印尼的基因調(diào)控格局，科學(xué)家從居住在印尼三個(gè)島上的116名男性個(gè)體的全血樣本中生成了DNA甲基化（陣列）和基因表達(dá)（RNA測(cè)序）測(cè)量結(jié)果。

從RNA測(cè)序數(shù)據(jù)中進(jìn)行的基因型變異的主成分分析表明，這三個(gè)種族在遺傳上是可區(qū)分的。然后，他們測(cè)試了三個(gè)島嶼間的DNA甲基化和基因表達(dá)差異，發(fā)現(xiàn)Sumba或Mentawai與Korowai之間的信號(hào)存在大量重疊。這表明，他們識(shí)別出的許多信號(hào)是由Korowai數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，以及Sumba和Mentawai之間的某種程度的同質(zhì)性。但是，無論關(guān)注的是甲基化還是表達(dá)差異，當(dāng)同時(shí)檢查Sumba或Mentawai的兩個(gè)比較時(shí)，效果大小的一致性差得多。最后，他們確定了島內(nèi)DNA甲基化和基因表達(dá)的強(qiáng)烈變化，可能是由采樣點(diǎn)之間的細(xì)微環(huán)境差異引起的。

Sumba和Mentawai（綠色），Korowai和Sumba（橙色）以及Korowai和Mentawai（紫色）之間的（A）甲基化探針和（B）差異表達(dá)基因的火山圖。

該研究的主要作者之一，TGen博士后研究員，海尼·納特里（Heini Natri）博士說，基因組測(cè)序工作主要集中在歐洲血統(tǒng)的人群上。世界上大多數(shù)人都受到了深入的研究。隨著他們進(jìn)一步進(jìn)入個(gè)性化和基因組醫(yī)學(xué)時(shí)代，了解遺傳學(xué)如何在不同人群中引發(fā)疾病風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。現(xiàn)在正在嘗試查明個(gè)別的遺傳變化，特別是那些在丹尼索瓦人的這些殘留DNA片段中攜帶的遺傳變化，它們調(diào)節(jié)基因開啟或關(guān)閉的程度，以及這些遺傳變化如何影響免疫應(yīng)答。

TGen綜合癌癥基因組學(xué)部的助理教授，人類遺傳學(xué)家，以及本論文的資深作者，尼古拉斯·巴諾維奇（Nicholas Banovich）博士表明，這項(xiàng)研究的結(jié)果突出了涉及免疫細(xì)胞功能的基因。這表明對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境壓力，包括各種熱帶疾病的壓力，有潛在的適應(yīng)性反應(yīng)。

目前，國際團(tuán)隊(duì)正在繼續(xù)其研究，整合更多的遺傳數(shù)據(jù)，探索當(dāng)?shù)匮y(tǒng)的模式，以及如何將古人類基因嵌入現(xiàn)代人群中。

參考：

【1】https://medicalxpress.com/news/2020-06-immune-properties-ancient-dna-isolated.html

【2】 Heini M. Natri et al, Genome-wide DNA methylation and gene expression patterns reflect genetic ancestry and environmental differences across the Indonesian archipelago, PLOS Genetics (2020). DOI: 10.1371/journal.pgen.1008749

【3】http://www.360doc.cn/article/378011_853254181.html

【4】http://www.360doc.com/content/19/1207/16/67242_878090742.shtml

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