文章发表在Molecular Biology and Evolution
基因组中的古人类渗入事件一直备受关注,该研究通过进一步定位正选择的古人类基因渗入区域,发现这类事件集中在3p13.11区域,且该区域内的调控元件主要与紫外辐射适应有关。其中,关键的靶向基因为HYAL基因,编码透明质酸酶以降解透明质酸。皮肤中透明质酸可以有效帮助个体抵御紫外辐射。
结合表观基因组注释发现,尼安德特人在HYAL1基因增强子区域渗入的一个变异,大幅降低了该增强子对CTCF等介导染色质三维互作的转录因子的结合能力,从而降低了增强子的远程调控效率,使得HYAL1基因表达水平显著降低。因此,携带该变异的个体的皮肤可以维持更高的透明质酸含量,获得更好的紫外辐射抵御能力。除此之外,透明质酸也是一种促进伤口愈合的物质,某种程度上该尼安德特人增强子的渗入也可以促进东亚人群伤口愈合能力。
通过对伤口愈合通路中基因的非编码调控元件的适应性选择进行分析,研究团队同样揭示了东亚人群伤口愈合能力增强经历的正向选择。基因组中正选择对疾病风险基因的影响也是重要的进化问题。研究团队通过分析正选择位点对连锁的疾病风险基因的影响,发现几乎一半的疾病风险基因在正选择作用下加速淘汰,还有一半的疾病风险基因在正选择作用下清除效率减缓。
综上所述,“女娲”基因组团队进一步将人群基因组进化的研究重点落在了很少被关注的非编码调控区域。在该研究中,研究团队通过系统地鉴定基因组范围的适应性选择,并揭示了非编码调控元件的适应性选择对人群表型的影响。此前女娲基因组项目基于大规模汉族人群全基因组测序数据,绘制了中国汉族人群的SNP和InDel (Cell Reports, 2021),STR (Nature Communications, 2023),MEI (Nucleic Acids Research, 2022) 的全基因组变异图谱,也对中国汉族人群近期的适应性选择进行了分析(Science Bulletin, 2023)。
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