上周我大部分时间都处于半离线状态,所以我只是随机从某人那里听到“科学 论文”,莫莉·普热沃斯基 (Molly Przeworski) 是该论文的作者。 终于有机会从头到尾阅读它,这似乎是对 other 文件,写给人和 兽。 主要的“增值”似乎是他们从数据中榨取的额外收益,因为他们查看了完整的基因组,而不仅仅是基因型。 正如我偶尔指出的那样,这些芯片是技术奇迹,但它们用于检测的标记是针对欧洲人的多态性进行调整的。
从多态性数据中确定人类适应的遗传基础的努力一直在寻找“经典选择性扫描”的足迹(其中有益的突变出现并在人群中迅速修复)。 然而,这种形式的自然选择在我们的进化过程中是否常见仍然未知。 我们检查了 179 个人类基因组重测序数据中经典扫描的证据。 正如在循环扫描模型下所预期的那样,我们发现外显子和保守非编码区域附近的多样性水平降低。 然而,与预期相反,人类特异性氨基酸取代的多样性低谷并不比同义取代更明显。 此外,相对于基因组背景,在群体之间高度分化的等位基因中,氨基酸和推定的调控位点并未显着富集。 这些发现表明,在过去约 250,000 万年里,经典的扫掠并不是人类适应的主要模式。
图 2 显示了顶线结果。有些突变是“非同义的”,因为它们改变了密码子编码的氨基酸。其他是“同义的”,只要改变碱基对没有直接的功能影响。由于自然选择“看到”功能,因此期望它会对两种类型的替代产生不同的影响。更具体地说,同义碱基相对于非同义碱基的变化率应该是相对“中性”的,非同义碱基可能受到正向和负向选择力的影响。
“经典扫掠”是一种很容易想象的动态。 出现的单突变非常受青睐,因此通过正向选择很快就会在群体中“固定”(约 100%)。 由于突变嵌入在更广泛的基因组中,自然选择也将“捕获”与感兴趣的突变体相关的其他变体,与距离和重组率等参数成正比。 然后选择性扫描产生相对同质化的区域,因为受青睐的突变体周围的整个祖先背景基因组块的频率被向上拖动。 本文有趣的一点是,作者表明,基因组中功能显着和非显着的区域之间的模式差异相对较小。 由于经典的扫描模型是基于对受青睐的变体进行强正向选择,所以似乎有些不对劲。
这是什么意思? 选择性扫描是一种易于处理的动态。 如果它们不是那么普遍,那么人类进化遗传学就会变成一个相当复杂的游戏,其中有不同种类的自然选择在起作用。 依此类推,或许这与“常见病-常见变异”似乎收效甚微的不幸现实相似。
现在,事实证明 一些 特征似乎确实是由传统的扫描驱动的。 色素沉着、传染病抵抗力和乳糖酶持久性。 毫不奇怪,这些性状的遗传结构也已得到相对较好的阐明。 最后,我觉得这段话很有趣:
……为了剖析人类适应的遗传基础并评估基因组的哪些部分受到正选择的影响,我们需要新的测试来检测其他选择模式, 例如,对适应截然不同环境的密切相关人群进行比较……
我心中有一个候选人: 巴布亚人和澳大利亚原住民。 在过去的 10 到 20,000 年内,他们作为独特的种群分开,并且随着园艺在新几内亚高地的传播,他们的生存方式也出现了很大的差异。
引文: Hernandez RD、Kelley JL、Elyashiv E、Melton SC、Auton A、McVean G、1000 基因组计划、Sella G 和 Przeworski M (2011)。 经典的选择性清除在最近的人类进化中很少见。 《科学》(纽约州纽约市),331 (6019),920-4 PMID: 21330547
我认为这里令人困惑的概念是,不影响蛋白质氨基酸序列的 DNA 变化是选择性中性的。这是一种普遍现象,但也有几个非常明显的反例。立即想到的两个是调控序列和将转录物加工成蛋白质所需的时间长度,这两者都已被证明受到“同义”突变的影响,并且两者都会影响基因的存在或数量。特定细胞类型中的蛋白质。
我认为这里令人困惑的概念是,不影响蛋白质氨基酸序列的 DNA 变化是选择性中性的。这是一种普遍现象,但也有几个非常明显的反例。
真的。但作为初步近似,这仍然是一种合理的做法。每改变 1000 个氨基酸,就会发现比每 1000 个沉默突变产生更多的功能效应。请记住,您的论点也可以反过来理解:有一些明显的例子表明氨基酸变化不会导致可检测到的性质变化。
正如#2 所指出的,应该仍然存在差异。