與神秘且已滅絕的人類親戚——丹尼索瓦人的遭遇，在現代巴布亞人的免疫特徵上留下了印記，尤其是生活在新幾內亞島的巴布亞人。
這是我們描述的一個新發現發表在 PLoS Genetics 上的一項研究今天。 它進一步表明，我們現代人類的多樣性不僅僅是進化而來的——其中的某些部分是我們從其他滅絕的人類群體中獲得的。
來自我們進化表親的DNA
人類是地球上唯一活著的物種人屬屬。 但直到 5 萬年前，我們的祖先才與其他多種物種共存，有時甚至互動。人屬全球各地的團體。 其中大多數我們只能透過稀疏的考古遺跡，這讓我們對我們的進化表親有了誘人的了解。
但對於兩個群體來說，還有別的東西：DNA。 由於技術進步，科學家從化石中提取了 DNA 並對其進行了測序。 因此，我們現在擁有了最著名的古人類的完整基因組序列，即尼安德特人，以及一個更難以捉摸的群體，丹尼索瓦人。
儘管自從 1860 年代首次發現尼安德特人化石以來，歐洲各地已經出土了許多尼安德特人化石，但已知的丹尼索瓦人化石的數量簡直就是手掌大小！
我們掌握的基因組序列來自小指最小的骨頭。 它屬於西伯利亞一個洞穴中一名 6 萬年前少女的遺骸，這是迄今為止已知最大的丹尼索瓦人化石。
用於提取古代 DNA 的丹尼索瓦人指骨的博物館複製品。 圖片來源：Thilo Parg/維基共享資源，CC BY-SA
祖先的蹤跡
這些基因組序列改變了我們對已滅絕親戚的看法。 其一，他們很快證明，隨著人類向非洲以外的地區擴張，我們與其他人群發生性關係並生下孩子。
他們的基因組痕跡仍然存在於今天活著的個體身上，並傳承了數百代。
就尼安德塔人而言，這些痕跡存在於當今所有非非洲血統的個體中。 就丹尼索瓦人而言，我們在亞洲各地的人群中發現了其基因組的少量痕跡，特別是在巴布亞新幾內亞和東南亞島國，那裡的個體可能有高達4-5% 的基因組來自這些丹尼索瓦人。
但辨識我們基因組中的這些 DNA 片段只是一個開始。
DNA 發揮作用
真正的挑戰是找到這種 DNA 對攜帶它的人的生物學影響——值得記住的是，絕大多數人都是攜帶這種 DNA 的人。 我們的具體研究問題是找出可能受其存在影響的分子過程。
對尼安德特人 DNA 的研究表明，遺傳變異來自他們可以改變水平例如，一些人類基因在其中表達。 我們也知道尼安德特人對我們的免疫系統（包括人們對感染 COVID-19 的反應方式有差異），以及皮膚和髮色的變化。
但目前尚不清楚丹尼索瓦人的 DNA 是否在現代人類身上留下了類似的趨勢。
2019年，一項研究表明丹尼索瓦人 DNA 可能存在於巴布亞人（即新幾內亞島原住民）基因組中的基因組座標。
這促使我們開始研究這些區域，以了解可能受到丹尼索瓦人 DNA 影響的細胞和生物過程。 我們對這個問題採取了混合方法，首先進行計算預測，然後進行基於實驗室的實驗來驗證我們的發現。
此外，我們也利用這些人體內已知的尼安德特人 DNA 來強調丹尼索瓦人特有的貢獻。 這讓我們對與這些親戚的遭遇如何給現代人類留下潛在的生物學和演化後果有了更全面的了解。
丹尼索瓦人的獨特貢獻
我們注意到，在巴布亞人中，丹尼索瓦人和尼安德特人的遺傳變異偶爾都會出現在負責調節附近基因表現量的基因組部分。
然而，只有丹尼索瓦人類變異體被一致預測會出現並影響控制免疫相關基因表現水平的元件。
因此，這些不同的 DNA 來源可能以不同的方式促進巴布亞人的遺傳和表型多樣性。
為了驗證我們的預測，我們設計了一項實驗，將五個丹尼索瓦人序列與現代人類對應序列進行比較，並測試了它們實際影響一種稱為淋巴細胞的特定免疫細胞內基因表現水平的能力。
在這五個案例中的兩個案例中，丹尼索瓦人變種確實對基因表現水準產生了與現代人類對應物明顯不同的影響。 它們會影響已知在應對傳染性微生物（包括病毒）中起重要作用的基因。
事實上，丹尼索瓦人（而非尼安德特人）似乎對當今巴布亞人的免疫系統做出了貢獻，這一事實也告訴我們一些關於這些古代人的信息。
儘管人們對丹尼索瓦人在亞洲的生活範圍知之甚少，但這表明他們的免疫系統發生了變化，以適應環境中的傳染病。
當人類搬進來的時候六萬年前，這些 DNA 片段可能有助於我們成功定居在世界的這一地區。
雖然我們的研究首次闡明了丹尼索瓦人 DNA 在現代人類遺傳多樣性中的貢獻，但仍有一些令人興奮的問題需要解決。 特別是，目前尚不清楚丹尼索瓦人和尼安德特人遺傳變異的整體貢獻是否始終存在差異。
同樣重要的是要注意，我們在靜止條件下測試了免疫細胞的遺傳變異。 這意味著相同或其他遺傳變異可能在環境中產生不同的影響——這將是未來研究的重要議題。
艾琳·加列戈·羅梅羅，人類遺傳學高級講師，墨爾本大學和大衛‧維斯帕薌, 博士後研究員,墨爾本大學
