Science：人類機體不斷發展的自然選擇往往能夠有效抵禦誘發損傷的遺傳突變

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長期以來，人類得以生存往往會面臨高水平的基因突變，而這也是人類進化過程中所面對的一個重要問題，當突變為我們帶來新型物種的同時，大部分的遺傳改變也都會被損傷，一個新生兒出生後其機體就會攜帶大約70個新型突變，而這些突變是新生兒父母機體中所沒有的。日前，一項刊登在國際雜誌Science上的研究報告中，來自布萊根婦女醫院的研究人員對人類自然選擇的機制進行了深入研究。

圖片摘自：CC0 Public Domain

作為地球上的物種，人類機體往往能夠阻止機體損傷突變的積累，因為基因組中每一個額外的突變都會誘發更大的後果，進而就會降低個體向後代傳遞遺傳物質的能力。損傷的突變很有可能機體基因的生物學功能，這項研究中，研究人員對來自歐洲、亞洲以及非洲人群的樣本進行了研究，他們發現，機體攜帶大量高度損傷突變的個體往往會出現明顯缺失的狀態，於是研究者推測，如果一個新型突變發生在了已經包含許多損傷突變的基因組上時，相比包含較少損傷突變的基因組而言，前者就會產生較強的效應。基因組中攜帶損傷突變越多的個體往往為繁衍下一代做的貢獻的可能性就越低。

研究者Sunyaev表示，人類機體中抵禦高度損傷遺傳突變的自然選擇一直在不斷地發展中，而且人類基因組中不同部分之間的協同相互作用也能夠對此進行幫助。這種觀察結果非常普遍，而且並不僅限於人類機體中，同時研究者還在果蠅機體中觀察到了相同的效應，相關研究或能幫助解釋進化生物學中長期以來的謎題—有性生殖的進化維護，因為性（交配）能夠將兩個基因組混合在一起，從而就會產生一些攜帶較少突變的基因組，以及每個世代都攜帶較多突變的其它基因組。

如果基因組中損傷突變的行為存在協同作用方式，攜帶高水平損傷突變的基因組或許並不太可能留給後代，因此進化論理論認為，兩性生殖相比無性生殖要更為成功，因為其能夠從機體中清除掉過多的損傷性突變。研究者Mashaal Sohail博士表示，諸如在人類和果蠅中出現的兩性生殖過程往往會使得較低比率的個體攜帶大量高度損傷的突變，我們這項研究就支持了這一理論，即兩性生殖往往會有一種進化上的優勢，也就是說，這種生殖方式往往會在諸如人類等物種中出現，其能夠幫助我們更加有效的自然選擇，因為突變率太高往往難以維持。

原始出處：Mashaal Sohail, Olga A. Vakhrusheva, Jae Hoon Sul, et al. Negative selection in humans and fruit flies involves synergistic epistasis. Science 05 May 2017 DOI: 10.1126/science.aah5238

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