的特点 乳糖酶持久性 (乳糖耐量)可能是人类自然选择中较好的教科书实例之一。 造成这种情况的原因可能有两个。 有一个非常 选择的有力标志 在已知与该性状相关的特定基因中 人口众多。 而且,有一个非常引人注目的 历史叙事 这很好地解释了过去约5,000年间,这些人群在这种特殊的功能变化上如何进行如此强烈的选择。 但是阐明这种遗传适应的起源和传播也很有趣,因为它看起来好像是 不是一个单一的事件。 与阿拉伯人,丹麦人和马赛人不同的人群似乎在感兴趣的基因座周围携带不同的等位基因,从而赋予了消化牛奶的能力。 这说明了选择压力具有可行的目标时,在基因组水平上会有快速响应的事实。 在哺乳动物成熟的某个时刻,产生乳糖酶的调节途径关闭。 然而,在众多人群中,这种逐渐关闭的过程已被短路。
在我阅读时,与这种适应有关的各种回应带给了我 埃塞俄比亚乳糖酶持久性等位基因的多样性–软选择性扫描的签名,在最新一期中 美国人类遗传学杂志:
乳糖酶在人类中成年后的持续表达是最近的一种遗传适应方法,它允许在断奶后食用其他哺乳动物的乳汁。 在欧洲,上游区域中的一个单一等位基因(−13910 * T,rs4988235)可作为乳糖酶基因LCT表达的增强子,负责乳糖酶的持久性,并且在过去5,000年中似乎一直处于强烈的方向选择之下,通过在扩展单倍型上广泛存在该等位基因来证明。 在非洲和中东,情况更加复杂,同一LCT增强子区域中的至少三个其他等位基因(−13907 * G,rs41525747; −13915 * G,rs41380347; −14010 * C,rs145946881)可能导致持续的乳糖酶表达。 在这里,我们在超过350个个体的大型耐乳糖试验埃塞俄比亚队列中研究了LCT增强子序列。 我们显示,进一步的SNP,-14009T> G(ss 820486563)与乳糖二酯状态显着相关,并且体外功能测试证实,-14009 * G等位基因也增加了LCT启动子构建体的表达。 LCT增强子区域中的衍生等位基因分布在几个种族中,我们报道了乳糖消化系统中的遗传多样性要比非消化系统中的更大。 通过检查侧翼标记以控制突变和人口统计学的影响,我们从经验证据中进一步描述了: 柔和选择性扫描的特征.
就我的口味而言,在某种程度上来说,这篇论文是相当混乱的。 重要的是,他们甚至没有考虑 帕加尼等人的结果。 (在同一期刊中!)进行分析。 总体结果是,尽管在欧亚大陆和东非,乳糖酶的持久性似乎是通过“硬性”选择性扫描在人群中传播的,而在埃塞俄比亚,它可能是通过“软性”扫描传播的。 前者是单个新突变体赋予有益表型的情况。 在没有等位基因竞争者的情况下,该变异体的频率会迅速上升,基因组的侧翼区域会产生一个长的单倍型区。 在欧洲人中,这导致了周围基因组的高度均质化区域 LCT.
鉴于上述模型,埃塞俄比亚的情况有点矛盾。 似乎没有几个等位基因,而是几个正在分离。 而且,乳糖酶持久性单倍型比非持久性变体表现出更多而不是更少的遗传多样性。。 如文章中所述,可能存在针对乳糖酶持久性的强烈选择性约束。 显然,非洲之角人口中存在长期的非持续性单倍型,这说明了该样本子集的多样性降低。 相对于不利的祖先变体,在硬扫掠中单个突变的频率会增加,而在这种情况下,您会进行软扫掠,其中具有相似适应性值的替代变体的频率可能会增加。
但是所有这些都需要考虑到 帕加尼等。,这表明埃塞俄比亚最近有掺混物。 上面的讨论似乎暗示 原位 非洲之角内发生了一些选择性事件,但可能是扫荡可能是在埃塞俄比亚人的欧亚祖先中发起的(也许有些混合映射会有用吗?)。 最终,这将是一个复杂的故事。 乳糖酶的持久性是自然选择的一个很好的模型,这并没有从更大的角度出发,尽管我不太确定本文的具体特征,但草图中仍有更多细节需要填写。