Hur Cavemen gav oss vårt immunsystem ... och allergier
Innehållsförteckning:
Människokroppen utsätts dagligen för miljontals patogener. Vanligtvis är vi inte ens medvetna om denna nära konstanta angrepp.
Det beror på att vår kropp kommer med tre nivåer av försvar mot infektion: Huden och slemhinnan, vårt medfödda immunsystem och vårt adaptiva immunsystem.
AnnonsAdvertisementEnligt två nya studier kan vi tacka våra cavemenfäder för en del av vår trippellinje.
Två oberoende rapporter som publiceras i American Journal of Human Genetics pekar på parning av moderna människor och arkaiska människor - Neanderthal och Denisovan - tusentals år sedan.
Denna fackförening gav oss en kritisk del av vår patogenkämpande förmåga. För några av oss är det också troligt att vi har allergier.
Läs mer: Pursuit of Lifetime Flu Vaccine Gains Momentum »
En trio av gener
Båda rapporterna säger att beviset finns i tre TLR-gener: TLR1-gener: TLR1, TLR6 och TLR10, som gör ryggraden i vårt medfödda immunsystem.
AnnonsAdvertisementDessa uppsättningar av icke-specifika försvarsmekanismer sparkar snabbt in i hög växel när ett bakterie går in i kroppen.
När de två arterna kom ihop, moderniserade människorna dessa gener. Forskare säger ytterligare introgression, fram och tillbaka överföring av genetisk information från en art till en annan, stelnade grunden.
Michael Dannemann, doktor, en beräkningsbiolog vid Max Planck-institutet för evolutionär antropologi i Leipzig, Tyskland, och ledande författare till en av rapporterna, sade att TLR-gener är försörjningen för mänsklig överlevnad.
"De är mycket viktiga i våra immunförsvar," sa han. "Det är första försvaret. "
De är mycket viktiga i våra immunsystem. Det är den första försvarskärnan. Michael Dannemann, Max Planck Institute for Evolutionary AnthropologyDe tre TLR-generna lägger sig väsentligen på cellens yta för att detektera och reagera på bakterier, svampar, mikrober och andra patogener som försöker komma in i kroppen. Om de inte framgångsrikt kan avvärja en inkräktare, ger de framsteg till det adaptiva immunsystemet för att ta en kniv på den.
AnnonsAdvertisementTvå av receptorerna framhävs i studiens hagel från Neanderthals, den andra från Denisovans. Båda hemligheterna ströv Europa och västra Asien i omkring 200 000 år innan de kom i kontakt med moderna människor som kom in i kontinenterna.
Endast personer av europeisk och asiatisk härkomst ärvde de arkeiska generna. Native sub-Sahara Africans gjorde inte för att deras förfäder lämnade aldrig kontinenten.
Forskare har vetat att upp till 4 procent av det moderna humana genomet kommer från arkaiska människor.Men inte alla människor bär dessa gener i samma takt.
AnnonsDessa nya studier avslöjar en frekvens av de archaiska TLR-generna inom det humana genomet. Européer har upp till 40 procent och asiater så mycket som 50 procent. Den högre frekvensen representerar sannolikt deras funktionella betydelse, enligt Dannemann.
"Neanderthals dog ut," sa han. "Vi gjorde inte. "
AnnonsAdvertisementLäs mer: Forskare hittar genredigering med CRISPR svårt att motstå»
Samma ämne, olika agendor
Medan båda studierna kom till liknande slutsatser började de med olika dagordningar.
En av studierna använde sekvensvariation från 1000 Genomes-projektet, det första av sitt slag att katalogisera detaljerna om humana genetiska variationer. Den består av cirka 3 miljoner DNA-baspar.
AnnonsForskarna i den studien fokuserade på 1 500 gener från genom-projektet och korsa refererade dem med sekvensen av Neanderthal och Denisovan-generna.
Dannemann och team screenade också moderna mänskliga genomer, men deras uppgift var att hitta den funktionella betydelsen av neanderthal DNA i moderna människor. De är laget som avslutade TLR-gener kan också spela en roll i hur mottagliga människor är allergier i nuvarande tider.
AnnonsAdvertisement Anthony DeFranco, Ph.D., professor i mikrobiologi och immunologi vid University of California San Francisco, sa att resultaten från båda studierna är intressanta eftersom det avslöjar den kvarvarande kraften hos dessa specifika TLR-gener.Med tiden skulle du tro att DNAet skulle bli utspätt men det gjorde det inte. Så det måste ha gett en fördel. Dr Anthony DeFranco, Universitetet i Kalifornien San Francisco
Han gör fallet att även efter tusentals år av parning med andra människor förblir det archaiska DNAet intakt fram till denna dag."Med tiden skulle du tro att DNAet skulle bli utspätt men det gjorde det inte", sa DeFranco. "Så det måste ha gett en fördel. "
Han var också fascinerad av studiens inferens av TLR-gener på dagens allergier. Forskare har letat efter predispositioner till allergier, enligt DeFranco, och Dannemanns lags rapport kan ge en viss insikt i studiet.
Arbetet med TLR-gener är att bekämpa patogener, tillägger han. Men när en miljö inte har tillräckligt med en bördig lekplats för dessa receptorer för att göra sitt arbete, tvingas de att leta någon annanstans för att slutföra sitt jobb.
"[Genen] skyddar dig mot infektion, vilket var viktigt sedan dess," sade De Franco, "men de kan göra dig mer mottagliga för allergier idag. Det är ett dubbelkantigt svärd. "
Läs mer: Få fakta om allergiska reaktioner»
