Gjorde förhistorisk interbreeding stärka människors immunförsvar?


Gjorde förhistorisk interbreeding stärka människors immunförsvar?

Interbreeding mellan moderna människor och neanderthaler i Europa kan ha förbättrat den moderna människornas förmåga att avvärja infektion, men det kan också ha ökad känslighet för allergier, säger två rapporter publicerade i American Journal of Human Genetics .

Archaiska gener verkar öka vår medfödda immunitet.

Tusentals år sedan innefattade de miljöutmaningar som moderna människor utsöndrat från Afrika nya livsmedel, patogener och ett annat klimat, liksom andra mänskliga former.

Interspecies relationer resulterade i 1-6% av moderna Eurasian genomer som antagligen har arvats från gamla homininer, som Neanderthal eller Denisovans.

Archaiska alleler tillsattes till den moderna mänskliga genpoolen, vilket påverkar utvecklingen av det medfödda immunsystemet, människokroppens första försvarskans mot infektion.

Infektionssjukdomar har under hela historien hotat människor, förödmjukat befolkningar och orsakat hög spädbarnsdödlighet och kort livslängd, särskilt före upptäckten av hygien, vacciner, antiseptika och antibiotika.

Bevis på interbreeding och ärftliga receptorgener

Den mänskliga genetiska sminken påverkar starkt en individs mottaglighet för infektionssjukdomar och möjligheten till återhämtning. Naturligt val som påförs av patogener anses därför ha haft djupgående påverkan på det mänskliga genomets variationer.

Faktum är att rening och positivt urval tros ha varit genomgripande bland gener och funktioner relaterade till immunitet och värdförsvar. Patogentrycket antas ha givit upphov till sådant urval, eftersom många immunitetsrelaterade gener presenterar variationer som starkt korrelerar med patogendiversitet.

De två nya studierna lyfter fram den funktionella betydelsen av detta arv på Toll-like receptor (TLR) gener, TLR1, TLR6 och TLR10, immunreceptorer som är nödvändiga för att framkalla inflammatoriska och antimikrobiella reaktioner och för att aktivera ett adaptivt immunsvar.

TLR-generna uttrycks på cellytan, där de detekterar och svarar på komponenter av bakterier, svampar och parasiter.

Undersök utvecklingen av det medfödda immunsystemet

Lluis Quintana-Murci och kollegor från Institut Pasteur och CNRS i Paris, Frankrike, satte fram för att undersöka hur det medfödda immunsystemet utvecklades över tiden.

Med hjälp av moderna data från 1000 Genomprojektet och genomsekvenserna från antika homininer fokuserade de på en lista med 1500 gener som är kända för att vara aktiva i det medfödda immunsystemet.

Därefter analyserade de mönster av genetisk variation och evolutionär förändring i immunsystemet i förhållande till resten av genomet.

Slutligen uppskattade de tidpunkten för förändringar i medfödd immunitet och i vilken utsträckning variationen i dessa gener slogs ner från Neanderthals.

Några starkt begränsade medfödda genenheter visade liten förändring under långa perioder, medan andra tycks ha ersatts av nya varianter som ökade till framträdande, möjligen på grund av miljöskift eller sjukdom.

De flesta av anpassningarna verkar ha inträffat under de senaste 6000-13.000 åren, då mänskliga populationer skiftades från jakt och samling till jordbruk.

Intressant är att medfödda immunitetsgener uppvisar en högre genomsnittlig sannolikhet för Neanderthal-anestet än resten av kodande genomet.

Quintana-Murci säger, "Detta belyser hur viktiga introgressionshändelser [generens rörelse över arter] kan ha varit i utvecklingen av det medfödda immunitetssystemet hos människor."

Funktionell betydelse för Neanderthal och Denisovan gener

Janet Kelso och kollegor från Max Planck-institutet för evolutionär antropologi i Leipzig, Tyskland, satte fram för att undersöka den generella betydelsen av gener som arv från arkaiska människor i större utsträckning, men de nådde samma slutsats som Quintana-Murcis lag.

De screenade dagens mänskliga genomer för att leta efter likheter med Neanderthal och Denisovan genomerna och undersökte förekomsten av dessa likheter hos människor från hela världen.

De kom fram till samma tre TLR-gener men slog fast att två av varianterna approximerade Neanderthal genomet, medan den tredje liknar detisovan genomet.

De arkeiska genvarianterna befanns erbjuda en selektiv fördel, förknippad med större aktivitet hos TLR-generna och större reaktivitet mot patogener.

Denna känslighet, föreslår forskarna, kan skydda mot infektion, men det kan också göra dagens människor mer benägna att allergier.

Kelso säger:

Vad som framkommit av vår studie och från andra insatser på introgression är att interbreeding med archaic människor faktiskt har funktionella konsekvenser för moderna människor och att de mest uppenbara konsekvenserna har varit att forma vår anpassning till vår miljö: förbättra hur vi motstår patogener Och metabolisera nya livsmedel."

Neanderthals, förklarar hon, bodde i Europa och Västeuropa för omkring 200 000 år innan moderna människor uppträdde och skulle därför ha varit väl anpassade till det lokala klimatet, livsmedel och patogener. Interbreeding med Neanderthals innebar att moderna människor fick dessa fördelaktiga anpassningar.

Medical-Diag.com Nyligen rapporterat om antika DNA-forskning som avslöjar bevis på Irlands förflutna.

Game Of Thrones Season 4 Q&A - Littlefinger and Sansa Edition (Video Medicinsk Och Professionell 2019).

Avsnitt Frågor På Medicin: Medicinsk praktik