网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

论文 | 金力/郑鸿翔团队揭示现代人近期扩张过程中负向选择作用的弱化

0
分享至

MtDNA genomes reveal relaxed purifying selection during human population expansion after the Last Glacial Maximum

发表期刊 |Molecular Biology and Evolution(《分子生物学与进化》)

2024年8月20日

在进化中,负向 自然 选择作用可清除包括非同义突变在内的有害突变,其强度与人类基因组中的突变负荷密切相关。 突变负荷对人类疾病的发生起着重要作用,故阐明负向自然选择效应是人类进化遗传学中的一个重要科学问题。 现代人类在过去的几千年中经历了爆炸式的人口增长,而人群的主扩张阶段可能开始于旧石器时期晚期。 末次冰盛期的终结(距今约22,000-20,000年前)以及农业的产生和发展(距今约11,000-4,000年前)一方面可促使人群扩张; 另一方面也使现代人的生存环境发生重大改善,推测可使负向选择效应减弱,但后者尚缺乏遗传学证据。

2024年8月20日,复旦大学校长、复旦发展研究院院长金力院士和生命科学学院郑鸿翔副研究员团队在国际顶尖进化生物学期刊《分子生物学与进化》(Molecular Biology and Evolution)发表题为“MtDNA genomes reveal relaxed purifying selection during human population expansion after the Last Glacial Maximum”的研究论文。该研究整合了超过三万个全球人群线粒体基因组数据,通过系统进化分析和群体模拟等方法,发现在末次冰盛期后的现代人群主扩张过程中,扩张的线粒体支系所累积的非同义突变的比例较高,证实了负向自然选择的弱化,且极可能与环境选择压力的放松有关。

该研究结合了分子进化和群体遗传学研究方法,整合了海量的线粒体基因组数据,绘制了东亚人群具极限精度的线粒体DNA进化树(图1),该进化树可为线粒体DNA在中国人群的分子人类学、医学以及法医学相关领域中的应用奠定重要基础。该项工作也着重研究有害突变在现代人群中的遗传规律,为进一步研究突变负荷在生物医学领域中的价值提供依据。

高精度东亚线粒体DNA进化树示意图

该项工作得到了国家自然科学基金和上海市市级科技重大专项等项目的资助。郑鸿翔副研究员为所发表论文的第一作者,并与金力院士共为论文的通讯作者。中央民族大学的严实副教授,复旦大学现代语言学研究院、复旦大学智能复杂体系实验室的张梦翰研究员,复旦大学粤港澳大湾区精准医学研究院的顾正龙教授,复旦大学生命科学学院的王久存教授亦对该项研究做出了重要贡献。

作 者

Hong-Xiang Zheng

State Key Laboratory of Genetic Engineering, School of Life Sciences, Human Phenome Institute and Center for Evolutionary Biology, Fudan University

Shi Yan

Ministry of Education Key Laboratory of Contemporary Anthropology, Department of Anthropology and Human Genetics, School of Life Sciences, Fudan University

School of Ethnology and Sociology, Minzu University of China

Menghan Zhang

Institute of Modern Languages and Linguistics, Fudan University

Zhenglong Gu

State Key Laboratory of Genetic Engineering, School of Life Sciences, Human Phenome Institute and Center for Evolutionary Biology, Fudan University

Jiucun Wang

State Key Laboratory of Genetic Engineering, School of Life Sciences, Human Phenome Institute and Center for Evolutionary Biology, Fudan University

Li Jin

State Key Laboratory of Genetic Engineering, School of Life Sciences, Human Phenome Institute and Center for Evolutionary Biology, Fudan University

Research Unit of Dissecting Population Genetics and Developing New Technologies for Treatment and Prevention of Skin Phenotypes and Dermatological Diseases (2019RU058), Chinese Academy of Medical Sciences

摘 要

Modern humans have experienced explosive population growth in the past thousand years. We hypothesized that recent human populations have inhabited environments with relaxation of selective constraints, possibly due to the more abundant food supply after the Last Glacial Maximum. The ratio of nonsynonymous to synonymous mutations (N/S ratio) is a useful and common statistic for measuring selective constraints. In this study, we reconstructed a high-resolution phylogenetic tree using a total of 26,419 East Eurasian mitochondrial DNA genomes, which were further classified into expansion and nonexpansion groups on the basis of the frequencies of their founder lineages. We observed a much higher N/S ratio in the expansion group, especially for nonsynonymous mutations with moderately deleterious effects, indicating a weaker effect of purifying selection in the expanded clades. However, this observation on N/S ratio was unlikely in computer simulations where all individuals were under the same selective constraints. Thus, we argue that the expanded populations were subjected to weaker selective constraints than the nonexpanded populations were. The mildly deleterious mutations were retained during population expansion, which could have a profound impact on present-day disease patterns.

关键词

mitochondrial DNA, relaxation of selective constraints, deleterious mutations, purifying selection

或访问以下链接:

https://academic.oup.com/mbe/article/41/9/msae175/7736830

来源 | 复旦大学生命科学学院

排版 | 胡珂玚

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
钻石联赛四连冠第一人!严子怡最后一投68米75,创生涯第二好成绩

钻石联赛四连冠第一人!严子怡最后一投68米75,创生涯第二好成绩

杨华评论
2026-07-11 02:52:09
霸占他人车位8天的女副处长终于道歉了

霸占他人车位8天的女副处长终于道歉了

空瓶子
2026-07-10 20:54:12
世界杯巅峰对决!法国将战西班牙,5年4次恶战,亚马尔挑战姆巴佩

世界杯巅峰对决!法国将战西班牙,5年4次恶战,亚马尔挑战姆巴佩

奥拜尔
2026-07-11 05:02:16
女儿女婿相继自杀后,妈妈选择直面悲剧:投身防性侵宣传,希望其他孩子别走女儿的路

女儿女婿相继自杀后,妈妈选择直面悲剧:投身防性侵宣传,希望其他孩子别走女儿的路

潇湘晨报
2026-07-10 16:36:23
国内学者研讨声索巴丹群岛主权

国内学者研讨声索巴丹群岛主权

环球网资讯
2026-07-10 12:10:45
世界杯很可能历史重演,法国第3,阿根廷第2,新军登顶夺冠

世界杯很可能历史重演,法国第3,阿根廷第2,新军登顶夺冠

铁甲西奇
2026-07-10 10:02:26
7只狗冲出笼子 六旬男子被咬成重伤缝300多针 狗主因过失致人重伤一审获刑3年

7只狗冲出笼子 六旬男子被咬成重伤缝300多针 狗主因过失致人重伤一审获刑3年

红星新闻
2026-07-10 19:23:21
14亿!特效像ai,演员呲牙、瞪眼、装狠,《女足》票房越骂越高,长预告让谁破了防?

14亿!特效像ai,演员呲牙、瞪眼、装狠,《女足》票房越骂越高,长预告让谁破了防?

娱乐故事
2026-07-10 23:15:22
要做好“潮水退却”的准备,房价或将超出想象

要做好“潮水退却”的准备,房价或将超出想象

麓谷隐士
2026-07-10 00:45:03
霍思燕家的鸟又夺冠了!犬鸟持续夺冠,网友戏称现实版御兽宗长老

霍思燕家的鸟又夺冠了!犬鸟持续夺冠,网友戏称现实版御兽宗长老

露珠聊影视
2026-07-10 23:07:24
媒体锐评:“副处长被指霸道停车,拒不道歉”,“八小时以外”也要管

媒体锐评:“副处长被指霸道停车,拒不道歉”,“八小时以外”也要管

上观新闻
2026-07-10 20:10:37
24岁比利时门将崩溃:替补出场后扑救脱手 西班牙神兵连续2场绝杀

24岁比利时门将崩溃:替补出场后扑救脱手 西班牙神兵连续2场绝杀

风过乡
2026-07-11 05:03:44
花蚊子入侵中国五十年,人们夜晚再也不能乘凉,它到底来自哪里?

花蚊子入侵中国五十年,人们夜晚再也不能乘凉,它到底来自哪里?

铭记历史呀
2026-07-10 19:30:52
随着西班牙2-1淘汰比利时,世界杯最新射手榜出炉

随着西班牙2-1淘汰比利时,世界杯最新射手榜出炉

侧身凌空斩
2026-07-11 05:10:58
“钱能再赚,她的命只有一条”:影帝刘烨消失的三年,都在医院里

“钱能再赚,她的命只有一条”:影帝刘烨消失的三年,都在医院里

飘飘然的娱乐汇
2026-07-10 21:15:04
管水库的人因承包出去养鱼,不舍得放水致水库漫堤?六蓝水库养殖公告照片引争议

管水库的人因承包出去养鱼,不舍得放水致水库漫堤?六蓝水库养殖公告照片引争议

火山詩话
2026-07-07 11:02:52
28岁女子家中遇害,丈夫拉黑其家人失联,7天后向警方自首

28岁女子家中遇害,丈夫拉黑其家人失联,7天后向警方自首

中国新闻周刊
2026-07-10 16:31:08
台风“巴威”登陆时间有变!浙江多地落实“五停”,温州全市已转移81.6万余人!最新降雨趋势来了…

台风“巴威”登陆时间有变!浙江多地落实“五停”,温州全市已转移81.6万余人!最新降雨趋势来了…

温晓生
2026-07-11 03:51:17
交通运输部:坚决拥护党中央决定

交通运输部:坚决拥护党中央决定

新京报
2026-07-10 19:49:40
全面禁售燃油车第一省确定,全国实施还有多远

全面禁售燃油车第一省确定,全国实施还有多远

Mr王的饭后茶
2026-07-10 21:54:46
2026-07-11 06:59:00
复旦发展研究院 incentive-icons
复旦发展研究院
高端高校智库
3933文章数 1719关注度
往期回顾 全部

科技要闻

中国开启可回收火箭时代

头条要闻

世界杯-西班牙2-1比利时将战法国 梅里诺连场绝杀

头条要闻

世界杯-西班牙2-1比利时将战法国 梅里诺连场绝杀

体育要闻

法国VS摩洛哥:谁才是臭外地的?

娱乐要闻

韩国顶流李钟硕与IU官宣分手!

财经要闻

一封举报信 引发小红书IPO合规考验

汽车要闻

吉利银河TT:C级纯电轿跑新玩家 此TT非彼TT

态度原创

数码
时尚
教育
旅游
艺术

数码要闻

七彩虹游戏本亮相BW2026 玩创星球首日high翻全场

夏天真的很适合穿黄色,比黑色减龄、比白色时尚,高级显元气

教育要闻

贯通班高考均分666!北京最大教育集团捅破自家天花板!

旅游要闻

山东周末游|探沂蒙文韵

艺术要闻

陈子庄『花卉禽鸟册』

无障碍浏览 进入关怀版