Diéta és az emberi amiláz gén kópiaszám-változásának alakulása

Absztrakt

A keményítőfogyasztás kiemelkedő jellemzője a szárazföldi környezetben élő mezőgazdasági társaságoknak és vadászó-gyűjtögetőknek. Ezzel szemben az esőerdők és a sarkkörös vadászó-gyűjtögetők, valamint néhány pásztorember sokkal kevesebb 1,2,3 keményítőt fogyaszt. Ez a viselkedési variáció felveti annak lehetőségét, hogy az amilázra, a keményítő hidrolíziséért felelős enzimre 4 különböző szelektív nyomás hatott. Megállapítottuk, hogy a nyálamiláz gén kópiaszáma (AMY1) pozitív összefüggésben van a nyál amiláz fehérje szintjével, és hogy a magas keményítőtartalmú étrendű populációkból származó egyének átlagosan AMY1 másolatok, mint a hagyományosan alacsony keményítőtartalmú étrend. Ezen populációk egy részhalmazában lévő más lokuszokkal való összehasonlítás arra utal, hogy a mértéke AMY1 a példányszám megkülönböztetése rendkívül szokatlan. Ez a példa a pozitív szelekcióra egy kópiaszám-változó génen tudomásunk szerint az elsők között fedezhető fel az emberi genomban. Magasabb AMY1 a kópiaszám és a fehérjeszint valószínűleg javítja a keményítőtartalmú ételek emésztését, és pufferolhat a bélbetegség fittséget csökkentő hatásaival szemben.

Hozzáférési lehetőségek

Feliratkozás a Naplóra

Teljes napló hozzáférést kap 1 évre

csak kiadásonként 4,60 euró

Az árak nettó árak.
Az áfát később hozzáadják a pénztárhoz.

Cikk bérlése vagy vásárlása

Időben korlátozott vagy teljes cikk-hozzáférést kaphat a ReadCube-on.

Az árak nettó árak.

Hivatkozások

Tokarev, S.A. & Gurvich, I.S. A jakutok. ban ben Szibéria népei (szerk. Levin, M. G. és Potapov, L. P.) 243–304 (University of Chicago Press, Chicago, 1956).

Draper, H.H. Az őslakos eszkimó étrend modern perspektívában. Am. Anthropol. 79, 309–316 (1977).

Hart, T.B. & Hart, J.A. A vadászó-gyűjtögető ökológiai alapja az afrikai esőerdőkben: Kelet-Zaire Mbuti. Zümmögés. Ecol. 14, 29-55 (1986).

Lebenthal, E. A nyál amiláz szerepe a keményítő gyomor- és bél emésztésében. Dig. Dis. Sci. 32, 1155–1157 (1987).

Wrangham, R. W., Jones, J. H., Laden, G., Pilbeam, D. & Conklin-Brittain, N. A nyers és az ellopott. Főzés és az emberi eredet ökológiája. Curr. Anthropol. 40, 567–594 (1999).

Klein, R.G. A régészet és az emberi viselkedés alakulása. Evol. Anthropol. 9., 17–36 (2000).

Diamond, J. A növények és állatok háziasításának alakulása, következményei és jövője. Természet 418, 700–707 (2002).

Zohary, D. & Hopf, M. A növények háziasítása a régi világban (Oxford Science Publications, Oxford, 2000).

Groot, P.C. et al. Az emberi alfa-amiláz multigén család változó számú gén haplotípusokból áll. Genomika 5., 29–42 (1989).

Iafrate, A.J. et al. Az emberi genom nagyszabású variációinak detektálása. Nat. Közönséges petymeg. 36, 949–951 (2004).

Redon, R. és mtsai. A kópiaszám globális változása az emberi genomban. Természet 444, 444–454 (2006).

Vincent, A.S. Növényi élelmiszerek szavanna környezetben: előzetes jelentés az észak-tanzániai Hadza által elfogyasztott gumókról. Archaeol Világ. 17., 131–148 (1984).

Rosenberg, N.A. et al. Clines, klaszterek és a tanulmány tervezésének hatása az emberi populáció szerkezetének következtetésére. PLoS Genet. 1, e70 (2005) (doi: 10.1371/journal.pgen.0010070).

Valdez, I.H. & Fox, P.C. A nyál és a gyomor-bél rendszer kölcsönhatásai. I. A nyál szerepe az emésztésben. Dig. Dis. 9., 125–132 (1991).

Olvassa el, N.W. et al. Az étel lenyelése rágás nélkül; az étkezés utáni glikémia csökkentésének egyszerű módja. Br. J. Nutr. 55, 43–47 (1986).

Lopez, A. D., Mathers, C. D., Ezzati, M., Jamison, D. T. & Murray, C.J. A betegség globális és regionális terhe és a kockázati tényezők, 2001: a népesség egészségügyi adatainak szisztematikus elemzése. Gerely 367, 1747–1757 (2006).

Fried, M., Abramson, S. és Meyer, J.H. Emberekben a nyálamiláz átjutása a gyomorban. Dig. Dis. Sci. 32, 1097–1103 (1987).

Samuelson, L. C., Wiebauer, K., Snow, C. M. & Meisler, M.H. A retrovírusos és pszeudogén beillesztési helyek feltárják az emberi nyál- és hasnyálmirigy-amiláz-gének egyenes génvonalát a főemlősök evolúciója során. Mol. Sejt. Biol. 10., 2513–2520 (1990).

Cheng, Z. és mtsai. A legújabb csimpánz és az emberi szegmentális duplikációk genomszintű összehasonlítása. Természet 437, 88–93 (2005).

Perry, G.H. et al. Hotspotok a csimpánzok és az emberek kópiaszám-változásához. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103., 8006–8011 (2006).

Wilson, G.M. et al. Az emberi DNS kópiaszámának teljes lefedettségű CGH tömb általi azonosítása nő a csimpánzhoz és a gorillához képest. Genome Res. 16., 173–181 (2006).

Fortna, A. és mtsai. A nemspecifikus gén duplikáció és elvesztés az emberi és a majom evolúciójában. PLoS Biol. 2, e207 (2004) (doi: 10.1371/journal.pbio.0020207).

McGeachin, R.L. & Akin, J.R. Az amilázszint több főemlős faj szövetében és testnedvében. Comp. Biochem. Physiol. A 72, 267–269 (1982).

Hohmann, G., Robbins, M. & Boesch, C. Az ökológia etetése majmokban és más főemlősökben (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2006).

Lambert, J.E. Verseny, ragadozás és a cercopithecine arctáska evolúciós jelentősége: Cercopithecus és Lophocebus. Am. J. Phys. Anthropol. 126., 183–192 (2005).

Coursey, D.G. Hominid evolúció és hipogeikus növényi élelmiszerek. Férfi 8., 634–635 (1973).

Laden, G. & Wrangham, R. A hominidák növekedése adaptív elmozdulásként a tartalék élelmiszerekben: növényi földalatti tároló szervek (USO) és az australopith eredet. J. Hum. Evol. 49, 482–498 (2005).

Hawkes, K., O'Connell, J. F., Jones, N. G., Alvarez, H. és Charnov, E. L. Nagymama, menopauza és az emberi élettörténet alakulása. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 1336–1339 (1998).

Idegen, B.E. et al. A nukleotid- és kópiaszám-variáció relatív hatása a génexpressziós fenotípusokra. Tudomány 315, 848–853 (2007).

Fiegler, H. és mtsai. Pontos és megbízható nagy áteresztőképességű detektálás a kópiaszám-variációról az emberi genomban. Genome Res. 16., 1566–1574 (2006).

Köszönetnyilvánítás

Hálásak vagyunk minden résztvevőnek. Köszönetet mondunk H. Cann-nak és C. de Tomának, a Jean Dausset Alapítvány (CEPH), a Cincinnati Állatkert, a Lincoln Park Állatkert, az Új Iberia Kutatóközpont, az arizonai Primate Alapítvány, a Southwest Biomedical Research Alapítvány, a Coriell Intézet az orvosi kutatáshoz, valamint a minták integrált prímás biológiai anyagaihoz és információs forrásához. C. Tyler-Smith és Y. Gilad észrevételeket tettek a kézirat előző verziójával kapcsolatban. Ezúton is szeretnénk köszönetet mondani a Wellcome Trust Sanger Institute Microarray Facility-nek a tömbök kinyomtatásáért, T. Fitzgerald és D. Rajan pedig a technikai támogatásért. Ezt a tanulmányt az L.S.B. támogatásai finanszírozták. Leakey Alapítvány és Wenner-Gren Alapítvány (NJD-hez), a Patológiai Osztály, a Brigham és Női Kórház (CL-hez), az Országos Egészségügyi Intézet (a Louisianai Egyetem Lafayette New Iberia Kutatóközpontjába; RR015087, RR014491 és RR016483 számok ) és a Wellcome Trust (HF, RR és NPC).

Szerzői információk

Charles Lee és Anne C Stone: Ezek a szerzők egyformán járultak hozzá ehhez a munkához.

Hovatartozások

Az emberi evolúció és a társadalmi változás iskolája, Arizona Állami Egyetem, Tempe, Arizona 85287, USA.

George H Perry, Katrina G Claw és Anne C Stone

Patológiai Osztály, Brigham és Női Kórház, Boston, 02115, Massachusetts, USA

George H Perry, Arthur S Lee és Charles Lee

Antropológiai Tanszék, Kaliforniai Egyetem, Santa Cruz, 95064, Kalifornia, USA

Nathaniel J Dominy és Fernando A Villanea

Élettudományi Kar, Arizona Állami Egyetem, Tempe, 85287, Arizona, USA

Katrina G Claw, John Werner és Rajeev Misra

A Wellcome Trust Sanger Intézet, a Wellcome Trust Genome Campus, Hinxton, CB10 1SA, Cambridge, Egyesült Királyság

Heike Fiegler, Richard Redon és Nigel P Carter

Antropológiai Tudományok Tanszék, Stanford Egyetem, Stanford, 94305, Kalifornia, USA

Joanna L Mountain

Harvard Medical School, Boston, 02115, Massachusetts, USA

A PubMed Google Scholar alkalmazásban is kereshet erre a szerzőre