登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《Science | 过去 20 万年间尼安德特人与现代人之间反复出现的基因流动》

  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-07-19

  • 2024年7月12日，普林斯顿大学的研究人员在Science发表题为Recurrent gene flow between Neanderthals and modern humans over the past 200,000 years的文章。

    虽然现代人和尼安德特人的祖先混血是众所周知的，但基因流动对尼安德特人基因组的影响却不甚了解。

    该研究开发了估算尼安德特人中人类入侵序列数量的方法，并将其应用于 2000 个现代人和 3 个尼安德特人的全基因组序列数据。研究人员估计尼安德特人有 2.5% -3.7% 的人类祖先血统，并利用尼安德特人中的人类后裔序列修正了现代人类中尼安德特人祖先血统的估计值，表明尼安德特人的种群规模比以前估计的要小得多，并确定了现代人类基因流入尼安德特人的两个不同波次。该研究的数据为现代人和尼安德特人之间经常性基因流动的遗传遗产提供了见解。

72浏览量
原文链接
相关报告

  • 《研究人员确定了现代人类直系祖先的最后一个已知定居点的年龄——《科学日报》》
    • 来源专题：生物安全网络监测与评估
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2019-12-19
    • 直立人，现代人类的直系祖先之一，是一个流浪的群体。大约200万年前，这个物种从非洲散去后，在古代世界殖民，其中包括亚洲，也可能包括欧洲。 但大约40万年前，直立人基本上消失了。唯一的例外是印尼爪哇岛上一个叫nganton的地方。但直到现在，科学家们仍无法就该遗址的确切时间达成一致。 在《自然》杂志上发表的一项新研究中，由爱荷华大学领导的一个国际研究团队;澳大利亚麦考瑞大学;印度尼西亚万隆理工学院(Institute of Technology Bandung, Indonesia)认为，距今最近的直立人(Homo erectus)出现在距今10.8万至11.7万年前的nganton。 研究人员带时间戳的网站交友动物化石来自同一骨床,12直立人头骨帽和两个胫骨被发现,然后约会周围的土地形式——主要是梯田低于和高于Ngandong——建立一个准确的记录原始地球上人类可能的最后一站。 “这是世界上最后发现的直立人遗址，”爱荷华州人类学系教授、该研究的共同通讯作者罗素·乔肯(Russell Ciochon)说。“我们不能说我们确定了灭绝的时间，但我们确定了它最后一次发生的时间。我们没有证据表明直立人比其他任何地方都晚。” 研究小组提出了52个关于nganton证据的新年龄估计。这些化石包括动物化石碎片和来自重新发现的化石床的沉积物，荷兰测定员于20世纪30年代在这里发现了原始的直立人遗骸，以及在化石遗址上下的河流阶地的一系列日期。 此外，研究人员还通过测定南方山区洞穴中石笋的年代，确定了nganton南部的山脉何时第一次出现。这使他们能够确定何时Solo河开始流经nganton遗址，并创建了River terrace序列。 “你有一系列令人难以置信的日期，它们都是一致的，”乔乔说。“这必须是正确的范围。这就是为什么它是这么好的，紧凑的纸。日期非常一致。” 麦格理大学(Macquarie University)副教授、这篇论文的联合首席作者基拉•韦斯特韦(Kira Westaway)表示:“只有通过对更广阔的领域的了解，才能解决有关nganton年代测定的问题。”“化石是复杂景观过程的副产品。我们能够确定遗址的年代，因为我们把化石限制在河流沉积物、河流阶地、阶地序列和火山活动景观中。” 乔乔等人之前的研究表明，直立人在160万年前穿过印度尼西亚群岛，来到爪哇岛。当时的时机很好:nganton周围的大部分地区都是草地，与非洲孕育该物种的环境相同。动植物非常丰富。尽管该物种继续冒险前往其他岛屿，但爪哇岛似乎仍是该物种某些种群的家，或至少是中途站。 然而，大约13万年前，nganton的环境改变了，直立人的命运也改变了。 “气候发生了变化，”乔乔解释道。“我们知道这里的动物群从开阔的乡村草地变成了热带雨林(从今天的马来西亚向南延伸)。那些不是直立人习惯的植物和动物，这个物种无法适应。” 2008年和2010年，在万隆理工学院首席研究员Yan Rizal和Yahdi Zaim的陪同下，Ciochon共同领导了一个12人的国际团队在ng进行挖掘。根据20世纪30年代荷兰测量员挖掘时的记录，该团队在nganton发现了原始的直立人骨床，并将其重新暴露出来，收集并确定了867块动物化石碎片的年代。与此同时，韦斯特韦的团队在那段时间一直在研究周围的景观，比如露台。 “这是巧合”，两组研究人员在同一个地方工作——一组在化石层，另一组在附近地区，乔乔说。 “根据我们掌握的数据，我们无法确定ngtung化石的年代，”Ciochon继续说。“我们有约会记录，但都是最低年龄。所以，我们不能确切地说出我们的年龄，尽管我们知道我们差不多。通过与Kira的合作，我们能够为ngdong遗址提供精确的区域年代学和地貌环境。 来自多个机构的研究人员，包括来自印度尼西亚万隆理工学院的研究人员，贡献了这份手稿;澳大利亚伍伦贡大学;德克萨斯大学奥斯汀分校;澳大利亚内森格里菲斯大学;澳大利亚利斯莫尔的南十字星大学;英国牛津大学;万隆地质机构;澳大利亚布里斯班的昆士兰大学;澳大利亚阿米代尔的新英格兰大学;丹麦哥本哈根大学;明尼苏达州University-Mankato;俄亥俄州克利夫兰的青石高地;加拿大埃德蒙顿的阿尔伯塔大学;罗格斯大学;印第安纳大学;伊利诺斯州立大学。 Rizal是本文的联合首席作者。爱荷华州地球与环境科学系名誉教授E. Arthur Bettis III是本文的特约作者。 ——文章发布于2019年12月18日
    125浏览量
    原文链接

  • 《Science | 在大麦的百年规模实验中，自然选择推动了基因同质性的出现》
    • 编译者：李康音
    • 发布时间：2024-07-19
    • 2024年7月12日， 美国加州大学河滨分校Daniel Koenig课题组在Science上发表题为Natural selection drives emergent genetic homogeneity in a century-scale experiment with barley的研究论文。 大麦是一种一年生植物，在一万多年前被驯化，从新月沃地被带入欧洲、亚洲和北非，在几千年时间中成为人类和牲畜的主要营养来源。虽然通过种质收集和研究已经部分揭示了大麦种群遗传历史，然而长久的世代时间使对其中的重要遗传节点的研究仍然存在难度。 复合杂交II (Composite cross II, CCII) 始于1929年，旨在使具有遗传多样性的种群适应美国加州戴维斯的环境条件。该研究选择了28个可以代表大麦生态、表型和地理多样性的品种并对所有的组合进行杂交，产生了20000多个重组的F2后代。对这个后代按照比例进行种植，并在最少的人为干预下使后代自由竞争，收获的种子继续进行实验。研究人员对28个亲本进行测序，发现了亲本中SNP的分布与全球遗传变异的等位基因频率具有相关性。随后，研究人员对后代每代中选择个体进行测序，追踪了每个SNP从亲本到后代的进化轨迹。结果表明，复合杂交后代的遗传多样性在整个实验过程中迅速变化，远远快于仅由于遗传漂变所导致的变异速度。通过对全基因组等位基因频率和遗传距离的研究，研究人员发现F58代中遗传多样性大大降低，表明只有很少的遗传谱系存活到了复合杂交后代的后期。通过对杂交亲代(F0)和F18、F28、F50、F58五代共878个样本的基因分型测序(GBS)，根据遗传距离对谱系进行分层聚类后，发现仅有261个重组自交谱系，其中出现频率极高的重组自交系，命名为Lin1。随着自交代数增加，Lin1的丰度急剧增加，种群的遗传多样性也随之下降。 为了确定CCII在快速适应过程中定向选择的目标基因，研究人员在一组中性进化模拟中计算了等位基因频率变化的概率，在校正了结果后，确定了58个基因组区域。其中一个区域中包含了调控大麦开花时间的基因。基于以上发现，研究人员通过研究开花时间基因的进化过程探讨了CCII的遗传变化如何转化为适应性表型变化。通过对亲本和不同后代开花时间的观察，研究人员发现虽然开花时间的中位数略有变化，但总体来看开花时间的离群值在不断减少，开花时间与株高和繁殖能力成正相关，且Lin1表现出与亲本相近的开花时间。这些结果证明CCII的开花时间选择是通过消除表型极端，推动种群向中间表型发展。通过等位基因频率和全基因组关联分析(GWAS)发现，CCII的开花时间通过两个步骤调节：Ppd-H1、HvCEN和可能的其他基因座的选择确保了大麦在旱季开始前完成生命周期；功能性Vrn-H2的选择消除了冬季或早春的过早开花。 综上所述，该研究利用了一个复合杂交群体，对其几十年自交群体的测序结果进行分析，描述了数百万个遗传变异体的进化轨迹，探索了自然选择中受青睐的等位基因的来源，寻找了异常强烈选择的目标位点，并将遗传变化与表型随时间的变化联系起来。研究人员发现，自然选择主导了CCII的进化，自然选择的幅度比通常假设的要大，全基因组多样性丧失是由连锁选择造成的。因此，即使在具有极高的基础多样性的情况下，自花授粉植物的种群可能注定要通过遗传同质性的选择而灭亡。复合杂交使得探索长期的稳定选择机制成为可能，帮助人们更好地了解当地适应、植物竞争力和作物产量之间的权衡关系，有助于开发更有适应力的作物品种，并提高对植物进化的理解。
    80浏览量
    原文链接