Forhindrede forhistorisk interbreeding menneskers immunforsvar?


Forhindrede forhistorisk interbreeding menneskers immunforsvar?

Interbreeding mellem moderne mennesker og neanderthaler i Europa kan have forbedret moderne menneskers evne til at afværge infektion, men det kan også have øget følsomhed overfor allergier, siger to rapporter offentliggjort i American Journal of Human Genetics .

Archaiske gener synes at øge vores medfødte immunitet.

For tusinder af år siden omfattede de miljømæssige udfordringer, som moderne mennesker spredte ud af Afrika, nye fødevarer, patogener og et andet klima såvel som andre menneskelige former.

Interspecies relationer resulterede i 1-6% af moderne eurasiske genomer, der sandsynligvis er blevet arvet fra gamle homininer, såsom Neanderthal eller Denisovans.

Archaiske alleler blev tilføjet til den moderne humane genpool, der påvirker udviklingen af ​​det medfødte immunsystem, menneskets krops første forsvarslinje mod infektion.

I mellemtiden har infektionssygdomme truet mennesker gennem historien, hærget befolkninger og forårsaget høj spædbarnsdødelighed og kort levetid, især inden opdagelsen af ​​hygiejne, vacciner, antiseptika og antibiotika.

Bevis for interbreeding og arvede receptorgener

Den menneskelige genetiske makeup påvirker stærkt en persons modtagelighed overfor smitsomme sygdomme og chancen for genopretning; Naturligt udvælgelse pålagt af patogener antages derfor at have påvirket det menneskelige genoms varierende mønstre dybt.

Faktisk anses rensning og positiv udvælgelse at have været gennemsigtig blandt gener og funktioner i forbindelse med immunitet og værtsforsvar. Patogen-tryk antages at have givet anledning til sådan udvælgelse, da mange immunitetsrelaterede gener frembyder variationer, der stærkt korrelerer med patogendiversitet.

De to nye undersøgelser fremhæver den funktionelle betydning af denne arv på Toll-lignende receptor (TLR) gener, TLR1, TLR6 og TLR10, immunreceptorer, der er afgørende for at fremkalde inflammatoriske og antimikrobielle reaktioner og til at aktivere en adaptiv immunrespons.

TLR-generne udtrykkes på celleoverfladen, hvor de opdager og reagerer på komponenter af bakterier, svampe og parasitter.

Undersøg udviklingen af ​​det medfødte immunsystem

Lluis Quintana-Murci og kolleger fra Institut Pasteur og CNRS i Paris, Frankrig, satte op til at undersøge, hvordan det medfødte immunsystem udviklede sig over tid.

Ved at anvende moderne data fra 1000 Genom-projektet og genomersekvenserne fra gamle homininer fokuserede de på en liste over 1.500 gener, der vides at være aktive i det medfødte immunsystem.

Derefter analyserede de mønstre af genetisk variation og evolutionær forandring i immunsystemet i forhold til resten af ​​genomet.

Endelig estimerede de timingen for ændringer i den medfødte immunitet og i hvilken grad variationen i disse gener blev overført fra Neanderthals.

Nogle stærkt begrænsede medfødte gener har vist lidt forandring over lange perioder, mens andre tilsyneladende er blevet erstattet af nye varianter, der stod fremhævet, muligvis på grund af miljøskift eller sygdom.

De fleste af tilpasningerne ser ud til at have fundet sted i de sidste 6000-13.000 år, da de menneskelige befolkninger skiftede fra jagt og samling til landbrug.

Interessant nok lever medfødte immunitetsgener en højere gennemsnitlig sandsynlighed for Neanderthal-forfædre end resten af ​​kodende genom.

Quintana-Murci siger: "Dette fremhæver, hvor vigtige introgressionshændelser [bevægelsen af ​​gener på tværs af arter] kan have været i udviklingen af ​​det medfødte immunitetssystem hos mennesker."

Funktionel betydning af Neanderthal og Denisovan gener

Janet Kelso og kolleger fra Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology i Leipzig, Tyskland, satte op til at undersøge den funktionelle betydning af gener arvet fra arkæiske mennesker mere bredt, men de nåede samme konklusion som Quintana-Murcis hold.

De screenede nutidige menneskelige genomer for at se efter ligheder med neanderthal- og denisovan-genomerne og undersøgte derefter forekomsten af ​​disse ligheder hos mennesker fra hele verden.

De ankom til de samme tre TLR-gener, men konkluderede, at to af varianterne nærmer sig Neanderthal-genomet, mens den tredje ligner detisovan-genomet.

De archaiske genvarianter blev fundet at tilbyde en selektiv fordel ved at være forbundet med større aktivitet af TLR-generne og større reaktivitet overfor patogener.

Denne følsomhed, foreslår forskerne, kan beskytte mod infektion, men det kunne også gøre det moderne folk mere tilbøjelige til allergier.

Kelso siger:

Det, der fremgår af vores undersøgelse såvel som fra andet arbejde med introgression, er at interbreeding med arkaiske mennesker faktisk har funktionelle konsekvenser for moderne mennesker, og at de mest oplagte konsekvenser har været i at forme vores tilpasning til vores miljø: at forbedre, hvordan vi modstår patogener Og metabolisere nye fødevarer."

Neanderthals, forklarer hun, boede i Europa og Vestasien i omkring 200.000 år før moderne mennesker optrådte og ville derfor have været godt tilpasset det lokale klima, fødevarer og patogener. Interbreeding med Neanderthals betød, at moderne mennesker fik disse fordelagtige tilpasninger.

Medical-Diag.com For nylig rapporteret om gammel DNA-forskning afslørende beviser om Irlands fortid.

The Antibiotic Apocalypse Explained (Video Medicinsk Og Professionel 2024).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis