Hat die prähistorische interbreeding das menschliche immunsystem gestärkt?


Hat die prähistorische interbreeding das menschliche immunsystem gestärkt?

Englisch: www.tab.fzk.de/en/projekt/zusammenf...ng/ab117.htm Interbreiten zwischen modernen Menschen und Neanderthalern in Europa können die Fähigkeit des modernen Menschen, die Infektion abzuwehren, verstärkt haben, aber es kann auch eine Anfälligkeit für Allergien aufweisen, z Amerikanisches Journal der menschlichen Genetik .

Archaische Gene scheinen unsere angeborene Immunität zu stärken.

Tausende von Jahren, die Umweltprobleme, denen sich moderne Menschen aus Afrika verteilen, waren neuartige Lebensmittel, Krankheitserreger und ein anderes Klima sowie andere menschliche Formen.

Interspezien-Beziehungen führten zu 1-6% der modernen eurasischen Genome, die vermutlich von alten Homininen, wie Neandertaler oder Denisovans, geerbt wurden.

Archaische Allele wurden dem modernen menschlichen Genpool hinzugefügt, was die Entwicklung des angeborenen Immunsystems, die erste Verteidigungslinie des menschlichen Körpers gegen die Infektion, beeinflusst.

Mittlerweile haben Infektionskrankheiten den Menschen im Laufe der Geschichte bedroht, die Populationen verwüstet und eine hohe Säuglingssterblichkeit und eine kurze Lebenserwartung verursacht, vor allem vor der Entdeckung von Hygiene, Impfstoffen, Antiseptika und Antibiotika.

Nachweis von interbreeding und ererbten Rezeptor-Genen

Das menschliche genetische Make-up beeinflusst stark die Anfälligkeit eines Individuums gegenüber Infektionskrankheiten und die Chance der Erholung; Die natürliche Selektion, die von Pathogenen auferlegt wird, wird daher angenommen, dass sie die Muster der Variabilität des menschlichen Genoms zutiefst beeinflusst haben

In der Tat ist die Reinigung und positive Selektion vermutlich unter den Genen und Funktionen im Zusammenhang mit Immunität und Wirtsverteidigung verbreitet worden. Es wird angenommen, dass der Pathogendruck zu einer solchen Selektion geführt hat, da viele immunitätsbezogene Gene Muster der Variation aufweisen, die stark mit der Pathogenvielfalt korrelieren.

Die beiden neuen Studien betonen die funktionelle Bedeutung dieser Vererbung an Toll-like Rezeptor (TLR) -Genen, TLR1, TLR6 und TLR10, Immunrezeptoren, die essentiell sind, um entzündliche und antimikrobielle Reaktionen hervorzurufen und eine adaptive Immunantwort zu aktivieren.

Die TLR-Gene werden auf der Zelloberfläche exprimiert, wo sie Komponenten von Bakterien, Pilzen und Parasiten erkennen und darauf reagieren.

Untersucht die Entwicklung des angeborenen Immunsystems

Lluis Quintana-Murci und Kollegen vom Institut Pasteur und dem CNRS in Paris, Frankreich, haben sich herausgestellt, wie sich das angeborene Immunsystem im Laufe der Zeit entwickelt hat.

Mit modernen Daten aus dem 1000 Genomes Project und den Genomsequenzen der alten Hominine konzentrierten sie sich auf eine Liste von 1.500 Genen, von denen bekannt ist, dass sie im angeborenen Immunsystem aktiv sind.

Als nächstes analysierten sie Muster der genetischen Variation und evolutionäre Veränderung im Immunsystem relativ zum Rest des Genoms.

Schließlich schätzten sie das Timing der Veränderungen der angeborenen Immunität und das Ausmaß, in dem die Variation dieser Gene von den Neanderthalern weitergegeben wurde.

Einige stark eingeschränkte angeborene Immunitätsgene zeigten eine geringe Veränderung über lange Zeiträume, während andere durch neue Varianten ersetzt wurden, die zur Prominenz aufwiesen, möglicherweise aufgrund von Umweltverschiebungen oder Krankheiten.

Die meisten Anpassungen scheinen in den letzten 6000-13000 Jahren aufgetreten zu sein, da sich die menschlichen Populationen von der Jagd und der Versammlung zur Landwirtschaft verlagerten.

Interessanterweise präsentieren angeborene Immunitätsgene eine höhere durchschnittliche Wahrscheinlichkeit der Neandertaler-Abstammung als der Rest des kodierenden Genoms.

Quintana-Murci sagt: "Dies hebt hervor, wie wichtig Introgressionsereignisse [die Bewegung von Genen über Arten] in der Evolution des angeborenen Immunsystems beim Menschen gewesen sein können."

Funktionelle Bedeutung von Neandertaler und Denisovan-Genen

Janet Kelso und Kollegen des Max-Planck-Instituts für Evolutionäre Anthropologie in Leipzig begannen, die funktionale Bedeutung von Genen, die von archaischen Menschen geerbt wurden, weiter zu untersuchen, aber sie erreichten die gleiche Schlussfolgerung wie das Team von Quintana-Murci.

Sie untersuchten die heutigen menschlichen Genome, um Ähnlichkeiten mit den Neandertaler und Denisovan-Genomen zu suchen, und untersuchten dann die Prävalenz dieser Ähnlichkeiten bei Menschen aus der ganzen Welt.

Sie kamen zu denselben drei TLR-Genen an, schlossen aber, dass zwei der Varianten dem Neandertaler-Genom angenähert sind, während das dritte dem Denisovan-Genom gleicht.

Die archaischen Genvarianten zeigten einen selektiven Vorteil, der mit einer größeren Aktivität der TLR-Gene und einer größeren Reaktivität gegenüber Pathogenen assoziiert war.

Diese Empfindlichkeit, schlagen die Forscher, könnte vor Infektionen zu schützen, aber es könnte auch machen moderne Menschen anfälliger für Allergien.

Kelso sagt:

Was aus unserem Studium hervorgegangen ist, als auch aus anderen Introgressionsprozessen besteht darin, dass die Interkultivierung mit archaischen Menschen in der Tat funktionale Implikationen für den modernen Menschen hat und dass die offensichtlichsten Konsequenzen darin bestehen, unsere Anpassung an unsere Umwelt zu gestalten: Verbesserung der Art und Weise, wie wir Pathogenen widerstehen Und metabolisieren neuartige Lebensmittel."

Neandertaler, wie sie erklärt, lebten in Europa und Westasien seit etwa 200.000 Jahren, bevor die modernen Menschen erschienen und sich daher gut an das lokale Klima, Lebensmittel und Krankheitserreger angepasst haben. Interbreeding mit Neanderthalern bedeutete, dass moderne Menschen diese vorteilhaften Anpassungen gewonnen haben.

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