【基因考古】尼安德塔人失落的Y染色體

Photo credit: Yuliya S, CC BY 3.0
Photo credit: Yuliya S, CC BY 3.0

撰文|黃貞祥

現代歐洲人和亞洲人太概帶有2.5%至4%的尼安德垃塔人DNA,非洲人則不帶有尼安德塔人的DNA。可是,科學家最近發現,尼安德塔人的Y染色體也許完全滅跡了,可能是因為雜交的雄性後代適應性不良。

現代人和尼安德塔人的共同祖先大概是在60萬年前分家的,十萬至六萬年前都仍有雜交。尼安德塔人的基因可以在我們基因體中找到,在X染色體上也有,那些基因和膚色、生育力、憂鬱症及成癮有關。

Y染色體只能從父傳子,美國史丹佛大學的遺傳學家Carlos Bustamante和Fernando Mendez等人,根據一個在西班牙出土的四萬九千年老的尼安德塔人男性取得的Y染色體序列分析指出,Y染色體並沒有留存下來。

尼安德塔人的Y染色體,可能是因為隨機的遺傳漂變而消失殆盡了,或者男性尼安德塔人和女性智人的男性後代沒有生育力,因為尼安德塔人Y染色體的基因和智人的其他基因不相容。當他們利用尼安德塔人的Y染色體和黑猩猩、大猩猩及現代智人的Y染色體比較時,發現有四個突變可能會阻止帶有尼安德塔人Y染色體的雜交後代把Y染色體傳遞下去。

例如在KDM5D基因的突變,可能會增加流產的風險,因為該突變會刺激孕母的免疫反應。雖然不見得雜交一定會造成流產,可是一代代相傳下去,Y染色體處於較不利的地位。然而,這個研究僅用了一個尼安德塔人的DNA,他們還需要定序更多尼安德塔人的Y染色體才能下定論。

原學術論文:Mendez et al. The divergence of Neanderthal and modern human Y chromosomes. American Journal of Human Genetics, 2016 DOI: 10.1016/j.ajhg.2016.02.023

參考資料:
1. Stanford University Medical Center. "Modern men lack Y chromosome genes from Neanderthals." ScienceDaily. ScienceDaily, 7 April 2016.
2. DNA points to Neanderthal breeding barrier. BBC News. 8 April 2016.
3. Missing Y chromosome kept us apart from Neanderthals. New Scientist. 7 April 2016.

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作者:黃貞祥 現任教於國立清華大學分子與細胞生物研究所暨生命科學系,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

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