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人類在進化中丟失數萬DNA 大部分已無作用

2015-08-12

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  在亞瑟·查理斯·克拉克的經典小說《城市與群星》(The City and the Stars)中,有一臺儲存著地球永生居民DNA的電腦,只允許很少一部分在某個時間擁有活生生的肉體。2014年,谷歌公司宣布,他們希望把人類的基因組儲存在云端。

  核心提示:在人類的進化過程中,失去的這部分DNA與新基因的重新排序和形成同樣重要。

  外媒稱,雖然人類喜歡相信,由于自己的復雜程度,所以自己位于進化體系的頂端,但我們的成功實際上可能歸結為喪失了部分DNA。

  據英國《每日郵報》網站8月7日報道,遺傳學家發現,現代人類的細胞里所擁有的遺傳信息實際上遠不如遠古的親戚。

  報道稱,他們估計,自早期人類與我們和關系最近的黑猩猩的共同祖先分道揚鑣以來,我們已經失去了4070萬個堿基對。這些基本的生物化學單元構成了DNA鏈,并組成基因密碼

  研究人員說,這些基因序列當中大約有一半看來是重復的DNA部分,但其中的2796萬個堿基對是獨一無二的。

  這可能相當于成千上萬個基因,盡管這些DNA的很大部分可能本來不會起作用。

  通過分析世界各地的125個人群的DNA,科學家們已經繪制了迄今為止最詳細的人類基因多樣性圖譜。

  他們發現,在大約1300萬年前的人類進化史早期,人類在非洲與類人猿相分離之后,似乎已經喪失了大約1580萬個堿基對。

  隨著人類后來分布于世界各地,他們進一步喪失了1216萬個獨特的DNA片段。

  這表明,在人類的進化過程中,失去的這部分DNA與新基因的重新排序和形成同樣重要。

  位于美國西雅圖的華盛頓大學遺傳學家埃文·艾希勒教授帶領的這個研究團隊在美國《科學》月刊上撰文說,人類離開非洲后人口數量的急劇減少也導致了其中很大一部分DNA的丟失。

  他們說:“數據集的廣度使我們能夠重構人類遷徙致基因喪失之前的人類祖先的基因組。”

  “正如所料,對于非洲以外的人口而言,非洲人更可能表現出這些祖先基因序列的證據,因為前者經歷了更多的人口瓶頸,因而所保留的人類祖先多樣性特征較少。”

  人類基因組擁有大約30億個堿基對,它們存在于人體內幾乎每個細胞核中的23對染色體之中。

  人類基因組中的基因一般長度約為765個堿基對,就是說人類自從與類人猿分道揚鑣以來可能相當于失去了3.7萬個基因。

  這個國際研究團隊來自39個不同的研究所。他們對來自125個不同人群的236個人的DNA進行了分析。然后,他們將其與黑猩猩、猩猩和尼安德特人及丹尼索瓦人等古人類的基因組進行比較。

  他們的研究結果有助于凸顯世界各地的人類遷移的復雜性,因為我們的祖先有時與其他人類物種雜交,或被迫容許近親繁殖。

  他們發現,已經滅絕的丹尼索瓦人的DNA的大多數復制片段可在大洋洲人群中發現,如南太平洋島嶼人群。

  這表明,大約在4萬年前的一個時期,丹尼索瓦人和現代人之間發生了密集的雜交。

  他們發現,尼安德特人與丹尼索瓦人基因組中有大約10.4萬個堿基對未在現代人類身上發現。

  然而,現代人類大約有3.33萬個堿基對未在尼安德特人或丹尼索瓦人身上發現。這表明,這些已滅絕的物種當時也失去了很大部分的DNA。

  報道稱,研究這些差異還可以幫助提供線索,以了解為何現代人得以存活繁衍而其他人種則滅絕了。


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