原始人类优秀基因助现代人进化

生物谷

Lahn和同事发现原始人类的D等位基因以正向选择的方式迅速渗入现代人类的基因组中。如果分析正确的话，那么该研究暗示着原始人类的优秀基因会让现代人更容易适应进化过程。

去年，Bruce  Lahn和同事们报告称一种常见的单体型（haplotype；见备注1）基因MCPH1（之前认为该基因参与调控大脑尺寸）在人类种群中以一种正向选择的方式广泛扩散(Science  309,  1717–1720;  2005)。在随后的研究里，Lahn和同事提供新的证据：这种广泛扩散的D单体型类群（haplogroup）以一种古老原始人类种系中发生的种间繁殖(interbreeding；注意该英文单词还应用于表示“近亲繁殖”，不要混同)方式在人类种群中渗透开来。通过对89人MCPH1外显子4–9长为29kb区域的重测序，Lahn研究小组发现D和非D单体型类群间表现出截然不同的两个进化分支。基于他们的数据分析，这两个系之间是在一百一十万年前分开的，直到37000年前才解除了生殖隔离。之后，这条D等位基因以正向选择的方式迅速渗入结构表现为现代人类的基因组中。如果分析正确的话，那么该研究暗示着这个原始人类的染色体混入事件让现代人获得有益的等位基因，帮助适应进化的步伐。

深入阅读：

1            P.  D.  Evans,  N.  Mekel-Bobrov,  E.  J.  Vallender  et  al.,  Proc  Natl  Acad  Sci  U  S  A  103  (48),  18178  (2006).

  Lab:  Howard  Hughes  Medical  Institute,  Departments  of  Human  Genetics  and  Ecology  and  Evolution,  and  Committee  on  Genetics,  University  of  Chicago,  Chicago,  IL  60637.
备注1：

Haplotype  单体型：

人类基因组中的单体型现象是在有性生殖和人类种群历史中自发产生的。除了生殖细胞（sex  cell）外，人类细胞中染色体都是以成对的形式出现：一个来自父亲，一个来自母亲。但是染色体从一代传向下一代时并不是丝毫未作改变的。在精子细胞和卵子细胞形成时，配对的染色体会发生重组现象，最终使得生殖细胞中的染色体包含了配对染色体双方的部分片断，并将此染色体传递给下一代。经历了很多代之后，来自祖先的染色体在多次重组后像洗牌一样更为分散了。一些祖先染色体的部分片断成为较多个体都分享的DNA序列。这些片断是没有被重组事件打断的染色体区域；一旦重组事件发生，这些片断就会被打断。这些片断就可以称作haplotype，方便了遗传学家搜索与人类疾病或医学上重要性状对应的基因。

历史资料：HapMap计划

人类基因组计划提出初步解决人类染色体上的基因数目，以及碱基的精确测序和定位。然而很多疾病往往并非由一个基因组成，以往的单基因病的描述对很多疾病并不合适，同时不同的个体对疾病的易感性也不同，这些现象的遗传本质是什么？从简单意义上说是因为个体基因型的差异，实际上基因型也只能描述一些简单的现象。因此从描述MHC等位基因组合现象中引入一个特定的词汇：haplotype。由全球多个组织，包括中国北方基因组中心参与的人类Haplotype计划的国际HapMap团体（International  HapMap  Consortium）发表了最新研究进展，在2005年10月27日Nature以封面文章报道。

在人类疾病中，很多疾病是由基因变异导致的，目前从来自于四个不同的人口群体，269个人的DNA样本中发现，在人类至少存在100万种单核苷酸多态性（SNP）改变，这些研究成果发现了人类基因组中很多热点区（hotspot，指基因组中最易出现SNP的区域）。而这些热点区域通过基因组的染色体交换，使后代中这些热点消失或减低，从而逐步改变人类的遗传背景，使人类在自然选择过程中逐步进化。同样，这些热点区经过不同的组合后，也会形成许多疾病或对疾病的易感性，可以说，HapMap旨在解释为什么存在个体差异的根本机制。因此，研究人类基因组的热点区，研究热点区的“单体型图”的特征，有助于了解人类的疾病，人类进化的分子机制。  其意义十分深远，为揭示个体差异，以及个性化治疗提供最基础性依据。

单体型图是人类基因组的遗传整合图，将使人类对基因组的研究更为全面、有效、准确、经济。人类基因组单体型图计划是人类基因组研究领域又一个重大战略目标，通过整合基因组测序成果，从基因组水平检测多个不同族群样品的SNP位点，绘制人类基因组中独立遗传的DNA“始祖板块”及其SNP标签的完整目录，从而建立人类遗传的群体信息资源。

2002年10月28日至29日，在美国华盛顿召开的“第一届国际人类基因组单体型图计划战略会议”确定了5个国家的任务：美国31%，日本25%，英国24%，加拿大10%，中国10%。“中国卷”的具体内容是构建3号、21号染色体和8号染色体短臂的人类基因组单体型图。