Das Verständnis der Merkmale, die während der menschlichen Evolution einer positiven Selektion unterzogen wurden, kann Einblicke in die Ereignisse geben, die unsere Spezies geprägt haben, sowie in die Krankheiten, die uns auch heute noch plagen. Als bevölkerungsreichste ethnische Gruppe wurden die Han-Chinesen in ihrem spezifischen historischen, geografischen und kulturellen Umfeld einer genetischen Selektion unterzogen.
Diese Studie untersuchte die Selektions-Footprints genomischer Sequenzen bei Han-Chinesen und versuchte dann, die phänotypische Entwicklung im Zusammenhang mit genomischen Signaturen sowohl für monogene Merkmale als auch für polygene Merkmale aufzuklären. Insgesamt wurden 24 genetische Loci im Rahmen der jüngsten Selektion durch die Analyse von 3946 WGS-Daten mit hoher Tiefe identifiziert.
Unter den Signalen war interessanterweise und überraschend das Risiko-Allel (rs117518546-T) des systemischen Lupus erythematodes (SLE) im Immunglobulin-Schwerketten-Locus das bevorzugte Selektions-Allel. Die Allelhäufigkeit von rs117518546-T war in Südchina und einigen Inseln Ozeaniens nahezu konstant und nahm in Nordostasien mit zunehmender Entfernung von Südchina allmählich ab.
Obwohl das bevorzugte Allel heutzutage das Risiko einer Autoimmunerkrankung SLE erhöht, könnte die verstärkte Immunantwort durch das Allel das Überleben in bestimmten extremen Umgebungen in Südchina in der Geschichte verbessern. Das SLE-Risiko ist der Nebeneffekt der Überlebensselektion, ähnlich dem berühmten Beispiel, dass die Sichelzellenmutation im Hämoglobin-B-Gen (HBB) auch in Afrika das Ziel der Selektion auf Malariaresistenz war.
Zusätzlich zu den bekannten ADH1B und ALDH2 identifizierte diese Studie ein drittes neuartiges, mit dem Alkoholstoffwechsel in Zusammenhang stehendes Gen ALDH3B2, das derzeit ausgewählt wird. Das ausgewählte Allel in der ALDH3B2-Region hatte den gegenteiligen Effekt auf den Alkoholstoffwechsel wie das in ALDH2. Dies kann auf die Varianten und Selektionen zurückzuführen sein, die zu unterschiedlichen Zeiten in der Geschichte auftraten und die Komplexität der Evolution widerspiegelten. Wir haben auch ein neues Geruchswahrnehmungsgen OR4C16 identifiziert, das durch eine Stop-Gain-Variante selektiert wurde.
Neben monogenen Merkmalen erfuhren auch mehrere komplexe Merkmale eine polygene Anpassung. Diese Studie zeigte insbesondere, dass ein niedrigerer Blutdruck bei der natürlichen Selektion begünstigt wurde. Es wurde spekuliert, dass der Blutdruck im vergangenen Jahrtausend durch die Umgebung, den Lebensstil und die Ernährungsgewohnheiten erhöht wurde. Auf genetischer Ebene hat es sich dahingehend entwickelt, den Blutdruck zu senken, um ihn auszugleichen und zu verhindern, dass der Blutdruck über die Toleranzgrenze des Körpers hinaus ansteigt.
Schließlich wurde eine Datenbank namens RePoS (Recent Positive Selection, http://bigdata.ibp.ac.cn/RePoS/) wurde entwickelt, um Multipopulationsauswahlsignale zu integrieren und anzuzeigen.
Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaftsbulletin.
Mehr Informationen:
Huaxia Luo et al., Aktuelle positive Selektionssignaturen zeigen phänotypische Entwicklung in der Han-Chinesen-Bevölkerung, Wissenschaftsbulletin (2023). DOI: 10.1016/j.scib.2023.08.027