巴布亞新畿內亞高地與低地人口均帶已滅絕近親基因 助適應截然不同環境

最新刊於《自然通訊》的研究指,巴布亞新畿內亞人在基因上與世隔絕了數千年,他們攜帶獨特的基因來幫助抵抗感染,其中一些基因更來自已滅絕人類近親丹尼索瓦人。團隊又指,當地的高地和低地人口也演化出不同的基因突變,以幫助他們適應截然不同的環境。

巴布亞新畿內亞是以山地為主的島國,地勢不僅對當地生存已相當具有挑戰性,傳染病也導致了逾 40% 的死亡。因此,當地居民必須找到一種生物和文化策略來適應環境。

大約 5 萬年前,現代人類首次從非洲抵達巴布亞新畿內亞。他們在當地與在亞洲生活了數萬年的丹尼索瓦人雜交。由於這種古老的雜交,現代巴布亞新畿內亞人的基因組中攜帶高達 5% 的丹尼索瓦人 DNA ,相對其他地區人口是一個相當高的百分比。

在是次研究中,團隊分析了 54 名生活在海拔 2,300 至 2,700 米之間的威廉峰高地人和來自達魯島 (Daru Island) 的 74 名低地人基因組。

團隊發現,低地人的基因突變可能遺傳自丹尼索瓦人,並增加了血液中免疫細胞的數量。同時,高地人演化出提高紅血球數量的突變,有助減少高原缺氧情況。兩者都可能以相反的方向影響巴布亞新畿內亞人的心跳率。

而高地人有提高紅血球數量的突變並不罕見,因為來自其他幾個高海拔環境的人口,例如西藏人和雪巴人,也已經演化出不同的基因來對抗缺氧。

另外,丹尼索瓦人的基因變異也可能會影響蛋白質 GBP2 的功能; GBP2 幫助人體對抗僅在低海拔地區發現的病原體,例如引起瘧疾的寄生蟲。團隊表示,這些基因可能是在演化過程中被選擇的,以幫助人類適應低海拔地區,並抵抗盛行的病原體感染。

未來,團隊期望可揭示這些突變如何導致當地人的血液改變,且需要進一步的研究來闡明巴布亞新畿內亞對缺氧和致病壓力的血液學反應複雜性。

來源:

Live Science, Papua New Guineans, genetically isolated for 50,000 years, carry Denisovan genes that help their immune system, study suggests

報告:

André, M., Brucato, N., Hudjasov, G. & et al. (2024). Positive selection in the genomes of two Papua New Guinean populations at distinct altitude levels. Nat Commun 15, 3352. doi: 10.1038/s41467-024-47735-1

文/AC

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