北京时间3月3日，国际顶尖期刊《细胞》（CELL）以 全基因组测序展现非洲人群的繁杂演化过程与对于情况的顺应性进化（Whole-genome sequencing reveals a complex African population demographic history and signatures of local adaptation） 为题，于线揭晓了以复旦年夜学生命科学学院以及人类表型组研究院樊少华青年研究员为第一作者、宾夕法尼亚年夜学遗传学系莎拉 蒂什考夫（Sarah A. Tishkoff）传授为通信作者的国际科学团队用时7年完成的最新研究结果。

现有研究注解，现代人类发源在非洲，比拟在其它年夜陆，现代人类于非洲栖身时间最长，而且于迁移，交融以及对于情况顺应性进化的历程中造成了跨越3000个平易近族以及2100种言语。今朝非洲人群不只具备世界上最富厚的遗传多样性以及表型多样性，而且现代人类近三分之一的言语都于非洲，是全球言语最为多样化的地域之一。

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然而，今朝的遗传学以及基因组学的研究中，只要不到3%的样原来自非洲，存于严峻的滞后性。研究非洲人群遗传多样性不只将加深咱们对于在现代人类发源、初期遗传布局和顺应性进化的理解，而且也能为康健以及诊断研究及开发提供富厚的新遗传信息。

该研究对于极具代表性的非洲12个群体的180位小我私家举行了全基因组测序阐发。这些平易近族地舆漫衍广泛，以莳植农业、狩猎网络以及游牧等差别体式格局为生，而且涵盖了非洲四个重要的语系。

外域基因渗透与严峻群体瓶颈致使部门非洲人群遗传多态性低

基在人类参考基因组，研究共发明3200万个单核苷酸多态性位点（single nucleotide polymorphism, SNP），此中约莫530万个位点是于以前没有发明的。这些新发明的突变广泛的存于在加强子、启动子和转录因子联合位点等基因组功效区域。

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研究发明12个非洲平易近族的平均SNP个数以及遗传多态性均具备显著的差异。以狩猎以及网络为生的桑人（Ju| hoansi以及！Xoo）以及热带雨林小矮人（rainforest hunter-gatherther, RHG）的SNP数目以及遗传多态性最高，而Amhara，Fulani,Chabu和Hadza等平易近族的遗传多态性则最低。而年夜量非洲外人群的基因渗透（于Amhara以及Fulani人群中）和严峻的群体瓶颈(于Hadza以及Chabu人群中)是形成部门非洲人群体遗传多态性低的重要缘故原由。例如，糊口于坦桑尼亚的Hadza以及埃塞俄比亚的Chabu群体的人口数目已经经少在1000人。

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现代桑人与热带雨林小矮人的配合先人于现代人类进化中最早发生不合

于研究中，科学家哄骗相近间隔法(Neighbor-joining method)对于本研究中的12个平易近族，以及来自 千人基因组规划 的欧洲人群（CEU）、北方汉族人群（CHB）、托斯卡纳人群（TSI）和来自 西蒙斯基因组多态性研究规划 中的巴布亚人群(Papuan)举行了体系规划阐发，成果显示现代桑人的遗传学先人是现代人类最早发生不合的一支，随后发生不合的是热带雨林小矮人的先人。现代桑人以及小矮人先人的初期不合的征象也被主身分阐发（principal component analysis, PCA）以及ADMIXTURE所撑持。

研究发明，差别平易近族于体系进化树的聚类模式与他们今朝所处的地舆情况显著相干，这申明地舆情况是制约差别平易近族间基因交流的主要要素。

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固然，因为存于基因交流以及遗传重组等要素的影响，上述相近间隔法、主身分阐发以及ADMIXTURE没法用来构建现代人类初期遗传布局。而当科学家将这些要素全数纳入到繁杂模子中举行计较阐发时却进一步发明：现代桑人以及小矮人的配合先人，而不是现代桑人的先人，是现代人类最早不合的一支。而且研究揣度现代人类的不合发生于28万年前，这与以前的考古以及基在古DNA检测揣度的时间一致。

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同时，科学家们于本研究中哄骗PCA以及ADMIXTURE阐发，还于今朝坦桑尼亚说Kheosan言语的Hadza以及Sandawe的基因组中发明了桑人相干的祖源身分。虽然仅有南部非洲的桑人和东非坦桑尼亚的Hadza以及Sandawe说Khoesan言语，但本项研究哄骗PCA阐发，将全世界以前已经揭晓的来自差别地域的55个古非洲人样本投射到现代非洲人样本中后发明，年夜量的来自差别地域的古非洲人样本投射位在桑人以及东非的Hadza与Sandawe人群之间，可是这些地域今朝却没有讲Khoesan言语的平易近族。该成果提醒，Khoesan语系于非洲的地区漫衍曾经经很广，普遍整个非洲, 但可能遭到班图年夜迁移的影响，今朝说Koesan语的古非洲人群多数灭尽了。

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发明致使非洲桑人肤色较浅的要害突变

研究中，科学家团队还联合正选择阐发的算法、功效基因组学手腕以及要领和年夜范围全基因组联系关系阐发的成果，对于12个非洲平易近族特异的顺应性进化举行研究,周全绘制了一副非洲人群顺应性进化的图谱。

肤色多样性是现代人类对于在差别维度地域顺应性进化的一个主要标记。桑人长短洲人群中肤色最浅的平易近族，可是研究对于在桑人浅肤色的遗传学根蒂根基仍旧缺少相识。

哄骗功效基因组学等要领，本研究发明一个位在PDPK1基因内部加强子的突变rs77665059-C，是影响桑人浅肤色的一个决议性的要素。该加强子仅于玄色素细胞中特异活跃，使用Crispri缄默沉静该加强子会降低PDPK1基因的表达量以及玄色素以及合成。研究进一步发明rs77665059-C于桑人部门人群中频次跨越了80%；可是于其它非洲（平均频次14%）以及非洲外平易近族中（平均频次3%）频次却很是低。研究发明rs77665059-C突变会致使PDPK1基因加强子于玄色素瘤细胞系中活性降低，降低PDPK1基因的表达，而且与桑人中的浅肤色表型显著相干，这为桑人浅肤色进化的研究提出了新的遗传学注释。

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原文链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00101-0

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