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丹尼索瓦人的遺傳基因可能在我們的精神健康上留下了印記

丹尼索瓦人


丹尼索瓦人的遺傳基因可能在我們的精神健康上留下了印記


用轉染了鋅轉運蛋白ZnT9(綠色)的HEZ293細胞進行超分辨率STED顯微成像，證明部分轉運蛋白位于線粒體中 。品紅色表示線粒體蛋白TOM 20，白色表示定位于線粒體 。信用:魯本·維森特 。
據巴塞羅那龐貝法布拉大學：現代人類在大約6萬年前離開了非洲，這一事件被稱為“走出非洲”在亞洲 ， 他們與丹尼索瓦人相遇 ， 這種相遇可能導致對抗和合作，但也導致各種雜交 。事實上 ， 現代人在我們的基因組中保留了丹尼索瓦人起源的遺傳變異，這證明了那些最初的相互作用 。
現在 ， 一個由進化生物學研究所(IBE)、西班牙國家研究委員會(CSIC)和龐貝·法布拉大學(UPF)的聯合中心以及UPF醫學和生命科學部(MELIS)領導的團隊 ， 已經確定了現代人類中滅絕的丹尼索瓦人遺傳遺產的最廣泛的痕跡之一 。
IBE首席研究員埃琳娜·博施(Elena Bosch)和梅利斯-UPF首席研究員魯本·維森特(Rubén Vicente)的團隊發現，這種基因適應有助于智人的祖先群體適應寒冷 。觀察到的變異體，參與鋅的調節 ， 并在細胞代謝中發揮作用，也可能使現代人容易患精神疾病，如抑郁癥或精神分裂癥 。
鋅調節的遺傳變異可能意味著一種進化優勢
在進化遺傳學中，適應如何塑造了人類群體的遺傳多樣性是一個非常有趣的問題 。
從這個問題出發，Elena Bosch的團隊在我們基因組的一個區域中的當前人類群體中發現了一種適應性變異，這種變異與滅絕的祖先群體丹尼索瓦人的基因組非常相似 。
“通過基因組分析，我們注意到觀察到的遺傳變異來自于我們過去與古人類的雜交，可能是丹尼索瓦人 ， ”該研究的第一作者之一Ana Roca-Umbert說 。該小組已經排除了尼安德特人的遺傳，因為這些人群沒有這種突變 。
“顯然，這種變化是有益的 ， 并證明了人類的選擇性優勢 。因此，SLC30A9基因的這種變異被選中，并傳播到了目前的人群中 ， ”該研究的第一作者之一喬治·加西亞-卡萊賈補充道 。
由Bosch指導的進化群體遺傳學實驗室希望在細胞水平上發現丹尼索瓦人起源的這種遺傳變異帶來了什么變化 。“我們發現這種突變肯定對細胞內鋅的運輸有影響，所以我們聯系了Vicente的團隊 ， ”IBE首席研究員兼該研究的共同負責人Elena Bosch回憶道 。

丹尼索瓦人的遺傳基因可能在我們的精神健康上留下了印記


SLC30A9基因置換在當前人群中的地理分布和丹尼索瓦人基因滲入的可能情況 。SLC30A9祖先對應于丹尼索瓦人和智人雜交之前的基因版本 。SLC30A9變體是指與丹尼索瓦人共用的版本 。致謝:喬治·加西亞和埃琳娜·博施 。根據知識共享4.0許可 。在mapchart中創建 。
鋅調節:適應寒冷的關鍵
“埃琳娜聯系了我，因為她的團隊已經觀察到鋅轉運蛋白中的一種氨基酸發生了變化，這種變化在今天的非洲和亞洲人群中非常不同 。從那時起，我們開始問自己問題并尋找答案，”Rubén Vicente評論道 。他的團隊在分子生理學實驗室免疫系統組的生物物理學中，承擔了研究細胞內鋅移動的技術挑戰 。
鋅是人體健康必需的微量元素，是一種重要的信使，它將信息從細胞外傳遞到細胞內，并在不同的細胞區室之間傳遞 。缺乏鋅會導致生長、神經和免疫紊亂，盡管“由于缺乏跟蹤鋅流動的分子工具，對其調節的研究仍然很少 。”
文森特的實驗室發現，觀察到的變異導致細胞內新的鋅平衡，促進新陳代謝的變化 。通過改變細胞的內質網和線粒體，這種變異導致了應對惡劣氣候的可能代謝優勢 ?！坝^察到的表現型讓我們想到了對寒冷的一種可能的適應 ， ”Vicente說 。
丹尼索瓦人的遺傳基因可能會影響歐洲和亞洲人口的心理健康
鋅的運輸還涉及神經系統的興奮性，并在人們的精神平衡和健康中發揮作用 。
研究小組指出，在這種鋅轉運蛋白中發現的變體，在身體的所有組織中都有表達，與患某些精神疾病的更大傾向有關 。這些疾病包括神經性厭食癥、多動癥、自閉癥譜系障礙、雙相情感障礙、抑郁癥、強迫癥和精神分裂癥 。
“在未來，將這項研究擴展到動物模型可能會揭示這種患精神疾病的傾向，”Vicente指出 。
這種基因變異已經在全球留下了印記，除了在非洲
盡管這種變異是丹尼索瓦人和智人雜交的結果，但它也傳播到了歐洲和美洲土著人口中 。事實上，它存在于全球各地的人群中，盡管就非洲人群而言，它的發生率要低得多 。
研究小組指出，這可能是丹尼索瓦人迄今為止發現的地理范圍最大的遺傳適應 ?！袄纾瑥牡つ崴魍呷四抢锢^承的EPAS1基因的一個變體允許適應高海拔的生活，但只在西藏人身上發現 。然而，在我們的案例中，這種影響擴展到了非洲以外的所有人群，”Bosch總結道 。
這項工作發表在《公共科學圖書館遺傳學》雜志上 。