우리가 어디에서 왔는지 알고 싶어하는 것은 인간의 본성입니다. 개별적으로, 우리는 가족 계보를 조사하여 역사에 잃어버린 조상을 발견합니다. 종합적으로 과학자들은 고대 화석에서 현재 게놈에 이르기까지 다양한 출처의 데이터를 조사하여 인류 자체가 어디에서 시작되었는지, 그리고 오늘날 우리가 누구와 어디에 있었는지 결정합니다.
.지난 10 년 동안,이 분야의 연구는 유전자 시퀀싱 비용의 급락으로 혁명을 일으켰습니다. 인간 게놈 프로젝트는 1990 년에 시작되었으며 약 27 억 달러 (시퀀싱 된 게놈 당 약 1 억 달러). 오늘날 게놈은 약 $ 1,000 ~ $ 2,000에 시퀀싱 될 수 있으며, 우리는 100 달러짜리 게놈의 오랜 목표에 가까워지고 있습니다.
.현재까지 수행 된 많은 게놈 연구는 건강과 질병의 유전 적 위험 인자에 초점을 맞추고 있지만, 우리는 유전자 재건을 사용하여 종의 병력을 조사 할 수도 있습니다. 그러나 우리 자신의 유전자가 반드시 우리의 여행과 이주에 대한 모든 이야기를 종이나 건강에 대한 위험에 대해 말해주지는 않습니다.
이런 이유로 최근 몇 년 동안 연구원들은 우리의“제 2 게놈”, 즉 미생물 총에 훨씬 더 많은 관심을 기울였습니다. 우리의 미생물 총은 우리에 사는 미세한 유기체이며, 우리의 소화에 역할을하며, 면역 체계가 병원체에 올바르게 반응하고, 주요 비타민을 제조하고, 그렇지 않으면 병원체에 의해 악용 될 수있는 공간을 차지하도록 훈련합니다. 장내 미생물은 초기 인간 조상들이 장소에서 장소로 이동하고 새로운 음식을 먹었고 새로운 동물과 환경을 만났을 때 우리와 함께 우리와 함께 진화 한“세계의 세계”입니다. 우리의 현재 미생물 군 (우리의 미생물 총의 유전자 물질)은 그 깊은 역사의 일부를 반영합니다.
세포의 극단 공생
우리는 여러 가지 방법으로 우리 안에있는 유기체의 인류 역사에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 하나는 본질적으로 미생물 인 미토콘드리아 인 우리 자신의 세포의 일부를 사용하는 것입니다. 이 소기관은 "극단적 인 공생"으로 간주 될 수 있습니다. 이들은 한때 자유롭게 살았지만 이제는 모든 진핵 생물 (복잡한) 세포의 필수 부분 인 미생물의 잔재이며, 에너지를 생성하고 대사를 조절합니다.
.미토콘드리아는 세포의 핵과는 별도로 자신의 DNA를 유지합니다. 많은 유형의 연구에서,이 미토콘드리아 DNA (mtDNA)는 연구의 대상으로서 핵 DNA보다 바람직하다. 우리의 핵 DNA와 달리, 그것은 부모의 유전자 물질이 혼합되지 않습니다. mtDNA는 알에서 독점적으로 물려 받고 모성 계보를 통해 전달되기 때문에 어머니 (그리고 그녀의 어머니, 어머니 등)의 복제와 비슷합니다. 진핵 생물 세포는 단수 핵에 핵 DNA의 하나의 사본 만 가지고 있지만, 그들은 많은 미토콘드리아가 있고 따라서 각 mtDNA 유전자의 다수의 사본을 가지고있다. mtDNA 게놈은 핵 DNA보다 훨씬 작기 때문에 (인간에서는 20,000 정도의 약 37 개 유전자를 함유 함) 분석하기가 더 간단합니다.
1980 년대에 mtdna를 분석 한 결과, 인류는 아프리카에서 유래 한 결론으로 10 만에서 20 만 년 전의 일반적인 모성 조상으로 거슬러 올라갑니다. 오늘날 널리 받아 들여졌지만,이 선언은 그 당시 논란의 여지가 많았습니다. 일부 생물 학자와 인류 학자들은 현대 인간이 구세계 전역에 흩어져있는 다양한 고풍 인 인구에서 집단적으로 진화했다고 생각했기 때문에 (“다기식 가설”).
.우리 몸의 미생물은 또한 인류의 조상 여행을 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다. 왜냐하면 그들은 가족 내에서 상속되어 오랫동안 인간 인구와 관련되어 있기 때문입니다. 한 가지 예는 helicobacter pylori 입니다 , 궤양과 위암을 유발할 수 있지만 많은 개인의 증상없이 운반 할 수있는 위 박테리아. h. pylori 타액 (Oral-Oral Route) 또는 대변과의 접촉 (대변 구강 경로) 및 오염 된 음식이나 물에 의해 사람마다, 아마도 타액 (Oral-Oral Route)에 의해 전염됩니다. 다른 helicobacter 종은 포유 동물의 용기를 식민지화하며,이 유형의 박테리아, 인간 및 우리 친척 사이의 긴 공동 진화를 시사합니다. 과거에는 h. pylori 아마도 인간의 비율이 매우 높았지만, 위생과 위생의 개선으로 인해 지난 세기 동안 많은 국가에서 유병률이 감소했습니다.
지난 15 년 동안의 연구는 h의 진화를 조사했습니다. pylori 전 세계 개인으로부터 박테리아의 균주를 수집하고 시퀀싱함으로써. 연구원들은 h를 발견했습니다. pylori 아프리카에서 수집 한 것은 동 아프리카의 인구와 마찬가지로 가장 유전 적 다양성을 포함했으며,이 박테리아의 유전자 구성을 검사함으로써 대륙과 전 세계의 기본 인간 이동을 되돌릴 수 있습니다. 게놈 분석은 또한 현대 인간이 아프리카에서 이주하고 운반하기 시작한시기에 가까운 이래로 약 60,000 년 동안 인간과 공동 진화 한 박테리아를 지적했다. pylori 그리고 타는 것을 위해 다른 박테리아. 그러므로 우리는
유전자에서 과거를 되 찾습니다
인간의 뼈 나 게놈을 볼 수 있도록 왜 이렇게합니까? 우선, 그것은 두 가지 다른 유기체의 게놈 데이터가 같은 이야기, 특히 유기체가 인간과 박테리아만큼 다른 경우 가설의 정확성에 대한 강력한 확인입니다. 또한 한 게놈의 데이터가 다른 데이터 세트가 해결할 수없는 갭을 채울 수 있습니다. H. pylori 의 데이터 게놈은 예를 들어, 당시 이용 가능한 인간 유전자 마커가 할 수없는 경우 인도 라다크의 두 민족 공동체를 구별 할 수있었습니다.
오늘날, 단일 다양한 미생물을 보지 않고, 그들 모두의 대량 수집을 보면 우리의 인간이 종으로서 어디로 갔는지, 어디로 가고 있는지에 대한 우리의 지식을 더 잘 알 수 있습니다. 홀로 비트 (Holobiont)의 아이디어 (숙주와 단일 고혈압으로 분석 된 모든 미생물)는 우리 몸에 살 수있는 수천 개의 미생물 종을 이해하기 시작하면서 형성되고 있습니다.
우리의 미생물은 인간의 진화를 반영하는 것뿐만 아니라 그것들에 영향을 미칩니다. 우리의 관련 미생물을 통해, 우리는 인구에 유리한 능력을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 2010 년 연구에 따르면 일본의 많은 사람들이 장내 미생물에 유전자가있어 해초에서 탄수화물을보다 효율적으로 분해하는 데 도움이되는 효소를 생산할 수 있습니다. 이 유전자는 (일본과 달리) 해초가식이 요법이 아닌 북미에서 온 사람들의 용기가 없다.
유전자는 인간 장내 박테리아에 의해 획득되었을 수 있습니다. Bacteroides plebeius , 아마도 해양 박테리아에서 Zobellia galactanivorans에서. Zobellia 오래 전에 일본의 개인에 의해 섭취되었을 수 있으며, 전체 박테리아 또는 유리 DNA를 포함한 조각으로 내장을 입력 할 수있었습니다. 박테리아는 수평 유전자 전달로 알려진 과정을 통해 유전자를 획득 할 수 있기 때문에 박테리오드 장 환경 에서이 유전자를 선택했을 수도 있습니다. 유전자는 추가 영양 공급원을 열어 박테리아와 숙주 모두에 도움이 될 수 있었으며, 따라서 자연 선택에 의해 개체군에서 유지되었을 것입니다.
.미생물 불일치
우리가 시간이 지남에 따라 미생물과 조상들 사이의 상호 작용을 파악하기 시작하면서, 우리는 이러한 깊은 공생을 사용하여 역사를 해석 할뿐만 아니라 미래의 건강 결과를 형성 할 수 있습니다. h. pylori 위암의 원인이 될 수 있지만 암 발달을 촉진하는 성향은 박테리아 균주가 숙주와 얼마나 잘 일치하는지에 대한 기능으로 보입니다. 위암 및 h를 검사하는 연구에서. pylori 콜롬비아에서 연구원들은 아프리카 균주가 h의 균주를 발견했습니다. pylori 콜롬비아 인구에서 암을 유발할 가능성이 더 높았지만 같은 균주는 아프리카 인들에게는 종종 발암 성이 아니 었습니다. 이 관찰은 숙주와 박테리아 사이의 불일치로 인한 위험을 최소화함으로써 위암을 개별화 한 기준으로 예방할 가능성을 지적합니다.
이제 우리는 토착 미생물의 존재와 기능에 대한 더 깊은 인식으로 옮겨 가고 있기 때문에, 우리는 이러한 장기 공생이 오늘날 우리가 누구인지에 어떻게 기여했는지보기 시작했습니다. 최근의 연구에 따르면 전체적으로 밀접하게 관련된 유기체는 미생물 군에 대해 더 먼 관련 유기체보다 유사한 미생물 군집을 가지고 있음을 확인했습니다. 전체적으로 미생물 군집은 언젠가 우리가 종들 간의 진화 관계를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
질병 관련 상태에 대한 우리의 이해를 돕기위한 미생물 군집의 힘이 자주 선전되지만, 우리 미생물이 역사상 잃어버린 조상에 대해 우리에게 알릴 수 있다는 생각은 가장 흥미로운 적용 일 수 있습니다.
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