《Nature | 论人类和类人猿脱尾进化的遗传基础》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-02-29
  • 2024年2月28日,哈佛大学等机构的研究人员在 Nature 期刊发表了题为On the genetic basis of tail-loss evolution in humans and apes的文章。

    尾巴的丧失是导致人类和“拟人猿”的进化谱系中发生的最显着的解剖学变化之一,其作用可能有助于人类两足行走。然而,促进类人猿尾部脱落进化的遗传机制仍然未知。

    该研究提出了证据,证明在类人猿祖先的基因组中单独插入 Alu 元素可能有助于尾部丢失进化。研究人员证明,这种插入 TBXT 基因  的内含子的 Alu 元件与以反向基因组方向编码的相邻祖先 Alu 元件配对,并导致类人猿特异性选择性剪接事件。

    为了研究这种剪接事件的影响,研究人员构建了多个小鼠模型,这些模型同时表达 Tbxt 的全长和外显子跳跃亚型,模仿其类人猿直系同源物 TBXT 的表达模式。表达两种Tbxt亚型的小鼠表现出完全没有尾巴或缩短的尾巴,这取决于在胚胎尾芽处表达的Tbxt亚型的相对丰度。这些结果支持了外显子跳跃转录本足以诱导尾部丢失表型的观点。此外,表达外显子跳跃的 Tbxt 亚型的小鼠会出现神经管缺陷,此外,表达外显子跳跃的Tbxt亚型的小鼠会出现神经管缺陷,这种情况影响人类中大约1000名新生儿中的1名。因此,尾部损失的进化可能与神经管缺陷的潜在适应性成本有关,神经管缺陷如今继续影响人类健康。

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    • 本文内容转载自“ immunity速读”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/RDzfaQvGOuakgdCi3tXrGA 2023年11月8日,法国人类传染病遗传学实验室Tom Le Voyer等团队在Nature发表题为Autoantibodies against type I IFNs in humans with alternative NF-κB pathway deficiency的文章。该研究发现了几项关于I型干扰素(IFN)自身抗体产生及严重病毒感染易感性的遗传因素方面的新见解。 该研究发现了影响NF-κB信号通路替代(alternative)途径的遗传缺陷,包括NIK或RELB的隐性遗传缺陷以及一种特定形式的显性NFKB2缺陷。这些缺陷会导致AIRE表达的胸腺髓上皮细胞(medullary thymic epithelial cell, mTECs)成熟受损。这种中枢免疫耐受的缺陷导致了自身免疫耐受的丧失,并产生中和多种IFN-α亚型和IFN-ω的自身抗体。与其他影响经典NF-κB通路的缺陷相比,这些NF-κB通路替代途径缺陷患者中I型IFN自身抗体的存在率很高(p52-LOF/IκBδ-GOF患者中为82%)。重要的是,这些自身抗体的存在与严重病毒感染的易感性增加有很强的相关性,涉及COVID-19、流感和单纯疱疹病毒等。所有发生严重COVID-19肺炎的患者体内均检测到中和IFN-α2和IFN-ω的自身抗体。 对患者胸腺活检样本的进一步分析发现,RELB或NFKB2缺陷患者胸腺内缺乏正常组织结构的AIRE+ mTECs和Hassall小体。这种中枢免疫耐受的缺陷对I型IFN较为特异,因为患者没有APS-1患者的广泛的多器官自身免疫特征。同时,携带NFKB2突变同源变异的杂合子小鼠mTEC细胞数和成熟度也降低,AIRE表达下调。NFKB2-RELB异源二聚体激活受损导致对I型IFN反应性T细胞的负选择缺陷。即使经历造血干细胞移植,自身抗体仍持续存在,说明是基质细胞固有的缺陷。 总之,该研究极大推进了对Ⅰ型IFN免疫耐受丧失的遗传基础及病毒病易感性的理解。这些发现对识别病毒大流行期间高危患者,以及设计预防策略以减轻并发症意义重大,同时也为进一步阐明胸腺免疫耐受和自身抗体产生的分子通路打开了新视角。