Hvordan Cavemen ga oss vårt immunsystem ... og allergier
Innholdsfortegnelse:
Menneskekroppen er daglig utsatt for millioner av patogener. Vanligvis er vi ikke engang klar over denne nesten konstante angrepet.
Det er fordi kroppen vår kommer med tre nivåer av forsvar mot infeksjon: Huden og slimmembranen, vårt medfødte immunsystem og vårt adaptive immunsystem.
AnnonseAvgiftIfølge to nye studier kan vi takke våre cavemen forfedre for en del av vår trippel linje av forsvar.
To uavhengige rapporter publisert i American Journal of Human Genetics peker på parring av moderne mennesker og arkaiske mennesker - Neanderthal og Denisovan - for tusenvis av år siden.
Denne fagforeningen ga oss en kritisk komponent i vår patogen-bekjempende evne. For noen av oss er det også sannsynlig årsaken til at vi har allergier.
Les mer: Pursuit of Lifetime Flu Vaccine Gains Momentum »
En trio av gener
Begge rapportene sier at beviset er funnet i tre TLR-gener: TLR1-gener: TLR1, TLR6 og TLR10, som gjør ryggraden til vårt medfødte immunsystem.
AdvertisementAdvertisementDisse settene av ikke-spesifikke forsvarsmekanismer sparker raskt inn i høyt utstyr når en bakterie kommer inn i kroppen.
Når de to artene kom sammen, arvet moderne mennesker disse genene. Forskere sier videre introgression, frem og tilbake overføring av genetisk informasjon fra en art til en annen, størknet grunnlaget.
Michael Dannemann, PhD, en beregningsbiolog ved Max Planck-instituttet for evolusjonær antropologi i Leipzig, Tyskland, og hovedforfatter av en av rapportene, sier at TLR-gener er levebrød for menneskelig overlevelse.
"De er svært viktige i immunforsvaret," sa han. "Det er den første forsvarslinjen. "
De er svært viktige i vårt immunsystem. Det er den første forsvarslinjen. Michael Dannemann, Max Planck Institutt for Evolusjonær AntropologiDe tre TLR-generene legger seg i hovedsak på overflaten av celler for å oppdage og reagere på bakterier, sopp, mikrober og andre patogener som prøver å komme inn i kroppen. Hvis de ikke lykkes med å avværge en inntrenger, gir de fremgang til det adaptive immunforsvaret for å ta en stab på den.
AnnonseAdvertisementTo av reseptorene fremhevet i studiet haglet fra Neanderthals, den andre fra Denisovans. Begge hominider roamde Europa og Vest-Asia i ca 200 000 år før de kom i kontakt med moderne mennesker som kom inn på kontinentene.
Bare personer i europeisk og asiatisk nedstigning arvet de arkaiske gener. Native sub-Sahara afrikanere gjorde ikke fordi deres forfedre aldri forlot kontinentet.
Forskere har kjent at opptil 4 prosent av det moderne menneskelige genom kommer fra arkaiske mennesker.Men ikke alle mennesker bærer disse genene i samme hastighet.
AnnonseDisse nye studiene avslører en rekke frekvenser av de arkaiske TLR-generene i det humane genom. Europeere har opptil 40 prosent og asiater så mye som 50 prosent. Den høyere frekvensen representerer sannsynligvis sin funksjonelle betydning, ifølge Dannemann.
"Neanderthals døde ute," sa han. "Vi gjorde ikke. "
AnnonseAdvertiseLes mer: Forskere finner genredigering med CRISPR vanskelig å motstå»
Samme tema, forskjellige datoer
Mens begge studiene kom til lignende konklusjoner, startet de med ulike dagsordener.
En av studiene brukte sekvensvariasjon fra 1000 Genomes-prosjektet, den første i sitt slag for å katalogisere detaljer om menneskelige genetiske variasjoner. Den består av ca 3 millioner DNA basepar.
AnnonseForskerne i den studien fokuserte på 1 500 gener fra genomene prosjektet og kryss refererte dem med sekvensen av Neanderthal og Denisovan gener.
Dannemann og lag screente også moderne menneskelige genomer, men deres ansvar var å finne den funksjonelle betydningen av Neanderthal DNA i moderne mennesker. De er teamet som konkluderte med at TLR-gener også kan spille en rolle i hvor utsatte mennesker er allergier i dagens tider.
AnnonseAdvertisement Anthony DeFranco, Ph.D., professor i mikrobiologi og immunologi ved University of California San Francisco, sa at funnene fra begge studiene er interessante fordi det avslører oppholdskraften til disse spesifikke TLR-gener.I løpet av tiden ville du tro at DNAet ville bli fortynnet, men det gjorde det ikke. Så det må ha gitt en fordel. Dr. Anthony DeFranco, Universitetet i California San Francisco
Han gjør saken at selv etter tusen år med parring med andre mennesker, forblir det archaiske DNA intakt denne dagen."Over tid vil du tro at DNA'et vil bli fortynnet, men det gjorde det ikke," sa DeFranco. "Så det må ha gitt en fordel. "
Han var også fascinert av studiens innflytelse av TLR-gener på moderne allergier. Forskere har latt etter predisposisjoner til allergier, ifølge DeFranco, og Dannemanns lags rapport kan gi litt innsikt i studiet.
Arbeidet med TLR-gener er å bekjempe patogener, legger han til. Men når et miljø ikke har nok av en fruktbar lekeplass for disse reseptorene til å gjøre sitt arbeid, blir de tvunget til å se andre steder for å fullføre jobben sin.
"[Generene] beskytter deg mot infeksjon, noe som var viktig da," sa De Franco, "men de kan gjøre deg mer utsatt for allergier i dag. Det er et dobbeltkantet sverd. "
Les mer: Få fakta om allergiske reaksjoner»
