在遠古時期的病毒大流行中,尼安德特人救了我們一命

2020-11-25 前瞻網

尼安德特人曾經和我們的祖先一起繁衍過，這已經不是什麼秘密了。這種偶然的基因混合在許多現代人類中留下了遺產，他們仍然攜帶著尼安德特人的DNA。

和尼安德特人交換DNA究竟給我們帶來了什麼好處?這一直是個謎。一項新的研究表明，當我們在全球各地擴散時，尼安德特人的基因幫助我們應對了病毒的入侵。

史丹福大學(Stanford University)的研究人員發現，在尼安德特人身上進化而來的DNA序列可以產生抗病毒蛋白質，這很可能給了某些人類種群生存所需的優勢。

現在亞利桑那大學的進化生物學家David Enard說：「對現代人類來說，從尼安德特人那裡借用已經適應環境的基因防禦系統比等待他們自己發展出適應性突變更划算，因為後者需要更多的時間。」

這已經不是我們第一次發現與其他人類物種雜交可能有助於我們健康的線索了。幾年前，同一個實驗室追蹤了另一組與免疫相關的基因，結果證實起源於尼安德特人，這為正在進行的這項研究奠定了基礎。

你可以說我們的曾曾祖父母和曾經居住在歐洲和亞洲的人類之間的關係是複雜的。

我們知道，在我們共同的歷史中至少有兩次明顯的基因庫混合，只是這些基因如何在全球人口中傳播還很難說。

我們有大約1%的基因組編碼是由尼安德特人提供的，但這只是一個寬泛的平均數——例如，許多非洲血統家庭中尼安德特人的基因比例為零，而其他人口中的尼安德特人基因則高達2%或更多。

所以問題是，這種差異有多少是由於DNA在全球隨機傳播造成的?又有多少是由於自然選擇賦予了尼安德特人基因優勢而造成的?

為了構建這樣的案例，史丹福大學的研究人員列出了一份由我們基因組製造的清單，裡面有超過4500種會與病毒相互作用的蛋白(VIP, virus-interacting proteins)。

這些基因與現代東亞和歐洲人的尼安德特人DNA資料庫相匹配，發現了這兩類人共有的152個重要基因。

有趣的是，所有這些VIP基因都是與RNA病毒(包括甲型流感、C型肝炎和愛滋病毒在內的病原體)相互作用的變種。

這並不是說這些病毒在古代就會感染遠古人類，而是說類似的RNA病毒很可能非常普遍，足以影響我們的進化。

這一發現支持了被稱為「解毒劑」模型的基因交換觀點。

當我們的祖先慢慢穿越亞洲大陸時，他們可能會偶爾遇到一些可能藏匿著各種新細菌的人類。

如果你對西方世界殖民後掀起的流行病很熟悉，那麼這些新的遭遇就是縮小版的流行病;對於新來者來說，缺乏進化的免疫力是潛在的災難。

然而，這種「毒藥」也可能是一種解藥——一旦這些小種群雜交，新的人類也會繼承到進化來對抗這些特殊病原體的基因。

Enard說：「現代人和尼安德特人的關係非常緊密，所以這些病毒的傳播並沒有遇到很大的基因障礙。」

「但這種親密關係也意味著尼安德特人可以把對這些病毒的保護傳給我們。」

隨著時間的推移，一些用處不大的尼安德特人基因從我們的基因庫中消失了，那些重要的基因就留在了我們的基因庫中，幫助當地人口對付特定區域的RNA病毒。

不同的基因可能與不同的病原體相互作用，這就解釋了為什麼相同種類的尼安德特人基因在歐洲和亞洲沒有相同數量的發現。

從這些基因回溯，科學家們甚至有可能發現曾經困擾尼安德特人的病毒——就像用化石腳印作為滅絕動物的跡象一樣。

Enard說：「我們的方法同樣也是間接的：因為我們知道哪些基因與哪些病毒相互作用，我們可以推斷出導致古代疾病爆發的病毒類型。」

這項研究發表在《細胞》雜誌上。

【翻譯/前瞻經濟學人APP資訊組】

參考資料：https://www.sciencealert.com/neanderthal-rna-virus-protein-genes-benefit-modern-humans

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