藏族人群基因組序列分析
日期:2010-09-02 16:13:29
西藏高原是人類居住的最為極端的環境之一,藏族人群是世界上居住高原時間最長,并對高原低氧環境適應能力最佳的民族,對這一人群基因的研究有助于某些疾病機理的分析,近期兩個研究小組分別獲得了藏族人群基因組序列分析的最新成果。
來自復旦大學現代人類學教育部重點實驗室的研究人員對西藏地區的居民進行了有史以來最大規模的采樣,通過線粒體的研究比較對西藏地區居民進行了“基因普查”,首次揭示了西藏地區居民的來源。這一研究成果公布在Am J Phys Anthropol雜志上。
西藏在2萬多年前就有居民了。而在冰川期,西藏雅魯藏布江河谷地區就像一顆被包裹得好好的冰膠囊,這些居民都生存了下來,直到1萬多年前才有第二批居民進入了西藏。
過去考古學界曾經在西藏南部的山壁上發現過2萬多年前的人留下的手印,但是并沒有明顯的證據顯示西藏地區的人群是何時遷入的。目前Y染色體也在做“普查”,但是由于Y染色體是父系的,在過去,由于居民的不斷更替,或者在群體征服的情況下,Y染色體很可能會被一遍又一遍地“洗牌”,而通過母系遺傳的線粒體在大多數情況下都能夠傳承下去。因此,通過線粒體的研究可以追溯到歷史的最深處。此次調查主要針對西藏那曲、阿里、日喀則、山南地區、拉薩等10多個采樣點,并且還對藏族以外的門巴族、珞巴族等民族進行了調查。
通過對線粒體的全測序,根據線粒體上總體積累的變化構建詳細的進化譜系,并以此來確定西藏地區居民的來源以及演變,科學家發現,西藏居民最早來自于北亞人群,最早進入西藏的人群非常接近蒙古和布里亞特(即貝加爾湖區域)等地區的北方人群。大約在3萬年前至2萬年前進入西藏。由于2萬年前到1萬2千年前之間是全球冰川期的頂峰,全球的大部分山頂都被冰雪覆蓋,北溫帶的北部也被厚厚的冰原覆蓋,由此當時大部分地區都被冰川包裹的西藏,完全不適合人類居住。只有拉薩附近的雅魯藏布江邊的藏南河谷地區由于海拔較低,形成了一個與世隔絕的綠洲,成為這一人群的“諾亞方舟”。而在冰川期結束后,才有第一批后來的東亞人進入西藏,形成了現在的混合人群。
在此次調研中發現,有幾個特殊的線粒體類型只有在西藏地區才有。但科學家表示這些類型的來源,究竟是在西藏地區經過多年發展以后形成的,還是原本很普遍但是其他地區消失了只在西藏地區才得以保存,目前還不是很清楚,需要進一步研究。根據此次調研結果,課題組還將對西藏地區居民的高原適應性進行基因調查,也許可以發現為何當地居民攜帶氧的效率更高,而且更適應高原的生活。調查還發現,西藏山南地區的民族與藏族完全不同,是從云南西北地區遷移進西藏的,并沒有通過青藏高原遷移,而且基因的多樣性非常低,這將為疾病基因的研究帶來更多的便利。
另外來自深圳華大基因研究院,加州大學伯克利分校等處的研究人員通過對漢族和藏族的基因比對分析解釋高原適應性進化,發現藏族人群特有的“EPAS1”基因不同于漢族人群,它阻止了藏族人血紅蛋白濃度的過度升高,降低了各種高原性疾病發生的可能性。這一研究成果公布在Science雜志上。
研究人員通過將50個藏族人與低海拔漢族人群、高加索人群的基因進行比對后發現,發現了藏族人群適應高原環境的關鍵基因。研究顯示,一系列基因在藏族人群的高原適應中發揮作用,其中“EPAS1”基因可能起著關鍵作用。藏族人群特有的“EPAS1”基因不同于漢族人群,正是這種遺傳基因阻止了藏族人血紅蛋白濃度的過度升高,降低了各種高原性疾病發生的可能性。由于“EPAS1”基因與缺氧及血紅蛋白生成密切相關,對這一基因的研究還有可能對某些血液性疾病的治療帶來突破,并且還可應用于運動員的篩選等方面。
這一成果還發現了其它一些重要的高原適應相關基因,例如“EGLN1”基因、“FANCA”基因等共30個重要候選基因,這些基因可能在藏族人群的高原適應機制中發揮重要的作用,但是其明確的生理生化表型仍不是很確定。
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