与神秘而已灭绝的人类近亲——丹尼索瓦人的相遇，对现代巴布亚人，尤其是居住在新几内亚岛的巴布亚人的免疫特征产生了影响。
这是一个我们描述的新发现在 PLoS Genetics 发表的一项研究中今天。这进一步表明，我们现代人类的多样性并不是自然进化而来的——其中有些部分是我们从其他已经灭绝的人类群体那里继承而来的。
来自我们进化表亲的DNA
人类是地球上唯一的现存物种人属属。但直到 5 万年前，我们的祖先才与其他多种生物共存——有时还相互影响——人属世界各地的团体。我们只知道其中大部分稀疏的考古遗迹，为我们展现了令人着迷的进化表亲的风采。
但对于两个群体来说，还有别的东西：DNA。得益于技术进步，科学家从化石中提取了 DNA 并对其进行了测序。因此，我们现在拥有了最著名的古人类——人类的完整基因组序列。尼安德特人以及一个更加难以捉摸的群体，丹尼索瓦人。
尽管自 19 世纪 60 年代首次发现以来，欧洲各地已出土了大量尼安德特人化石，但已知的丹尼索瓦人化石数量却只有手掌大小？真是数不胜数！
我们掌握的基因组序列来自一根小指的最小骨头。它属于西伯利亚一个洞穴中 6 万年前的少女遗骸，是迄今为止已知的最大的丹尼索瓦人化石。
博物馆复制的丹尼索瓦人指骨，用于提取古代 DNA。图片来源：Thilo Parg/Wikimedia Commons，CC BY-SA
祖先的踪迹
这些基因组序列改变了我们对灭绝近亲的看法。首先，它们迅速证明，随着人类向非洲以外的地区扩张，我们与其他人群发生了性行为并生下了孩子。
他们的基因组的痕迹仍然存在于今天活着的个体中，并传承了数百代。
就尼安德特人而言，这些痕迹存在于当今所有非非洲血统的个体中。就丹尼索瓦人而言，我们在来自亚洲各地的人们身上发现了他们基因组的少量痕迹——尤其是在巴布亚新几内亚和东南亚岛国，那里的个体可能有高达 4-5% 的基因组来自这些祖先。
但识别我们基因组中的这些 DNA 片段仅仅只是开始。
DNA 决定一切
真正的挑战是找出这种 DNA 对携带者（值得记住的是，绝大多数人）的生物学影响。我们的具体研究问题是确定可能受其存在影响的分子过程。
对尼安德特人 DNA 的研究表明，从他们身上遗传下来的基因变异可以改变水平例如，一些人类基因的表达。我们还知道尼安德特人对我们的免疫系统（包括人们对感染 COVID-19 的反应不同），以及皮肤和头发颜色的变化。
但丹尼索瓦人的DNA是否在现代人类中留下了类似的趋势尚不清楚。
2019年，一项研究显示丹尼索瓦人的 DNA 可能存在于现今活着的巴布亚人（即新几内亚岛的原住民）基因组中的基因组坐标中。
这促使我们开始研究这些区域，以了解可能受丹尼索瓦人 DNA 影响的细胞和生物过程。我们采取了一种混合方法来解决这个问题，首先进行计算预测，然后进行实验室实验来验证我们的发现。
此外，我们利用这些人体内已知的尼安德特人 DNA 来突出丹尼索瓦人特有的贡献。这让我们更全面地了解了与这些亲属的接触如何给现代人类留下了潜在的生物学和进化后果。
丹尼索瓦人的独特贡献
我们注意到，在巴布亚人、丹尼索瓦人和尼安德特人的基因组中，偶尔都会出现负责调节附近基因表达水平的基因变异。
然而，只有丹尼索瓦人变异被一致预测会出现并影响控制免疫相关基因表达水平的元素。
因此，这些不同的 DNA 来源可能以不同的方式促成巴布亚人的遗传和表型多样性。
为了验证我们的预测，我们设计了一项实验，将五个丹尼索瓦人序列与现代人类序列进行比较，并测试它们实际影响一种称为淋巴细胞的特定免疫细胞内基因表达水平的能力。
在五例病例中的两例中，丹尼索瓦人变异对基因表达水平的影响确实与现代人类变异有明显不同。它们影响的是已知在对包括病毒在内的传染性微生物的反应中发挥重要作用的基因。
丹尼索瓦人，而不是尼安德特人，似乎对当今巴布亚人的免疫系统做出了贡献，这一事实也告诉了我们一些有关这些古代人的信息。
尽管人们对丹尼索瓦人遍布亚洲的广泛范围知之甚少，但有迹象表明他们的免疫系统发生了变化，以适应其环境中的传染病。
当人类迁入6万年前，这些 DNA 片段可能有助于我们成功定居这个地区。
虽然我们的研究首次阐明了丹尼索瓦人 DNA 在现代人类遗传多样性中的贡献，但仍有令人兴奋的问题需要解决。特别是，尚不清楚丹尼索瓦人和尼安德特人遗传变异的整体贡献是否始终存在差异。
值得注意的是，我们在静息条件下测试了免疫细胞中的遗传变异。这意味着相同或其他遗传变异可能在环境中产生不同的影响？这将是未来研究的一个重要问题。
艾琳·加列戈·罗梅罗，人类遗传学高级讲师，墨尔本大学和大卫·维斯帕芗，博士后研究员，墨尔本大学
