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人類の過去の足跡を追跡するためにシラミゲノムを選別する

男性の人間の頭シラミ。 FlickrユーザーのGilles San Martinによる写真

寄生虫は、2億7千万年以上前から存在しています。 約2500万年前、シラミは吸血パーティーに加わり、古代霊長類の毛に侵入しました。 ホモの最初のメンバーが約250万年前にシーンに到着したとき、シラミはその消化の必要性をよりよく満たすためにブロックの新しい大型類人猿を利用しました。 PLoS Oneで本日公開された新しい遺伝子分析が示すように、これらの寄生虫のゲノムをマイニングすると、これらの初期の人間の移動パターンを理解するための手がかりが得られます。

ヒトシラミ、 Pediculus humanusは単一の種ですが、メンバーは2つの異なるキャンプに分類されます。頭シラミとアタマジラミ–衣服の発明により、この分裂が動き始めました。 世界中で毎年何億ものアタマジラミが発生しており、そのほとんどが学齢期の子供たちを悩ませています。 毎年米国だけで、シラミは3〜11歳の推定600〜1200万人の子供の三つ編みとポニーテールに侵入します。一方、衣類シラミは通常、ホームレスまたは難民キャンプに閉じ込められた人々に感染します。 アタマジラミ–ボディシラミとも呼ばれます–発疹チフス、trench熱、再発熱などの病気の媒介動物として役立つ可能性があるため、シラミは一般的ではありませんが、潜在的にはより深刻です。

研究者は過去にアタマジラミとアタマジラミの遺伝的多様性を研究しましたが、フロリダ大学のフロリダ自然史博物館の科学者は、寄生虫のゲノムをさらに深く掘り下げて、時間と空間を通してシラミの進化を追跡するためのターゲット。 これらの努力から、彼らはマイクロサテライト遺伝子座と呼ばれる15の新しい分子マーカーを発見しました。これは、異なるシラミ集団の潜在的な遺伝構造と繁殖履歴を発見するのに役立ちます。

それらの遺伝信号を使用して、彼らは、北米、カンボジア、ノルウェー、ホンジュラス、英国、ネパールなど、世界中の11の異なる場所で採取した93のシラミの遺伝子型を分析しました。 彼らは、ホームレスの避難所、孤児院、シラミ撲滅施設からシラミを収集しました。

近親交配は、それが判明した、世界中の人間のシラミで一般的です。 ニューヨーク市のシラミは、ほとんどの遺伝的類似性を共有しており、研究サンプルからの同系交配の最高レベルを示しています。 おそらく、寄生虫が頻繁にさらされる殺虫剤のレベルが高いため、アタマジラミの個体群の不注意なボトルネックが原因で、アタマジラミはアタマジラミよりも多様性を持つ傾向がありました。 シラミ防止のシャンプーとスプレーを使用した繰り返しの実行の結果、最も心のこもった害虫のみが生き残り、集団の全体的な多様性が抑制されます。 殺虫剤耐性はアタマジラミの一般的な問題ですが、アタマジラミではそれほど問題ではありません。 著者らは、アタマジラミの薬剤耐性の大部分を担っている可能性のある遺伝子を1つ特定しましたが、その予知を確認するにはさらなる研究が必要です。

研究者らは、シラミの多様性を分析して、それが人間の移動とどのように関係しているかを調べました。 彼らは、シラミの4つの異なる遺伝子クラスターを発見しました。カナダのアタマジラミ、北米とヨーロッパのアタマジラミ、ホンジュラスのアタマジラミ、およびすべてのアジアのシラミです。

著者はシラミの遺伝的多様性の地図を提示します。 色付きの円はサンプリング場所を示し、異なる色は研究者が特定した主要な遺伝子クラスターを示しています。 灰色の流れる矢印は、歴史を通じて現代人の移動が提案されていることを示し、色付きの矢印は、人間とシラミの仮想的な共同移動を表しています。

Ascunce et al。、 PLoS Oneからの写真

この地理的構造が人間の移動をどのように反映しているか、彼らは書いている、より多くのサンプリングが必要だろう。 今のところ、彼らはその意味について推測することしかできません:

予備的ではありますが、我々の研究は、中央アメリカシラミがネイティブアメリカン起源であり、アジアがアメリカ大陸の最初の人々のソース人口であった場合、中央アメリカ-アジアのクラスターは新世界の(人間のホスト)植民地化を反映していることを示唆しています提案された。 アメリカのアタマジラミの個体数はヨーロッパのまともな人である可能性があり、ヨーロッパのシラミとのクラスタリングを説明しています。 新世界では、アメリカとホンジュラスの大きな違いは、新世界の2つの主要な人間居住地の歴史を反映している可能性があります。アメリカの最初の人々とコロンブス後のヨーロッパの植民地化です。

最終的には、シラミの遺伝子マーカーは、 ホモサピエンスホモネアンデルタレンシス以外のアジアやアフリカの古代の親relativeと会ったかどうかなどの質問に答えて、古人類と現代の人間の祖先との相互作用を理解するのに役立ちます。 いくつかの種類のシラミハプロタイプ、または一緒に送信されるDNAシーケンスのグループが存在します。 最初のタイプは、その遺伝的特徴が最も強いアフリカで発生しました。 2番目のタイプは、アフリカではなく新世界、ヨーロッパ、およびオーストラリアに出現し、アフリカではなくユーラシアを拠点とする別のホモ種で最初に進化した可能性があることを示唆しています。 真の場合、遺伝子分析により、人間と他のホモグループが接触した時間を得ることができます。 そして、彼らがシラミを交換するのに十分に密接に相互作用したならば、おそらく彼らは交尾さえした、と研究者は推測している。

したがって、寄生虫集団の遺伝構造は、感染の広がり方や人間の移動場所を予測するのに役立つだけでなく、最も古い先祖の性生活についての洞察を与える可能性があります。

人類の過去の足跡を追跡するためにシラミゲノムを選別する