毕业论文
您现在的位置: 淀粉 >> 淀粉成分 >> 正文 >> 正文

淀粉类食物如何塑造人类基因组

来源:淀粉 时间:2025/4/22

淀粉类食物在人类进化中起着举足轻重的作用,不仅影响我们的饮食,还影响我们的基因构成。

最近的一项研究表明,大约12,年前农业的兴起以及随后小麦和谷物等淀粉类主食的增加,对人类基因组产生了重大影响。

来自美国、意大利和英国的研究人员发现,我们消化碳水化合物的能力随着时间的推移发生了显着变化。这与农业的兴起和我们饮食中淀粉类食物的增加密切相关。

淀粉类食物的进化力量

在此期间,从淀粉类食物中提取能量的能力显着提高,编码分解淀粉的酶的基因数量的增加就证明了这一点——从平均8个跃升到超过11个。

“自农业诞生以来,欧洲人淀粉酶基因的拷贝数有所增加,但我们以前从未能够对这个基因座进行完全测序。它是极其重复和复杂的,“加州大学伯克利分校综合生物学助理教授、该研究的主要作者之一彼得·萨曼特(PeterSudmant)说。

淀粉酶基因的增加与从中东到欧洲的农业兴起和传播密切相关,与饮食模式的变化一致。

解码淀粉酶位点

研究人员仔细检查了基因组的淀粉酶基因座,唾液淀粉酶基因(AMY1)和两个胰腺淀粉酶基因(AMY2A和AMY2B)位于该基因座。

“如果你拿一块干意大利面放进嘴里,最终它会变得有点甜。那是你的唾液淀粉酶将淀粉分解成糖,“Sudmant解释说。

虽然这种情况发生在所有人类和其他灵长类动物中,但与我们的灵长类亲戚(例如黑猩猩和尼安德特人)相比,人类基因组包含的淀粉酶基因拷贝数量要高得多,他们只有一个AMY1拷贝。

该研究的合著者之一、加州大学伯克利分校博士后研究员RunyangNicolasLou阐述道:“我们的研究发现,人类基因组的每个拷贝都包含1到11个AMY1拷贝、0到3个AMY2A拷贝和1到4个AMY2B拷贝。拷贝数与基因表达和蛋白质水平相关,因此与消化淀粉的能力相关。

生存优势和全球适应

多个淀粉酶基因的存在提供了生存优势,在过去12,年中,携带多个拷贝的染色体的发生率增加了7倍。

这种演变并不局限于欧洲。研究人员在全球其他农业种群中发现了类似模式的证据,无论哪种淀粉类植物被驯化。

田纳西大学健康科学中心的共同第一作者ErikGarrison强调了这些发现的更广泛含义:“我们在这里能够做的令人兴奋的事情之一是探测现代和古代基因组,以剖析该基因座的结构进化历史。

新方法的曙光

该研究的另一个突破是开发了一种新方法,用于识别涉及多拷贝基因的疾病,如淀粉酶。

这种方法还为探索与免疫系统、皮肤色素沉着和粘液产生相关的快速复制基因打开了大门。

该研究暗示较高的AMY1拷贝数与蛀牙增加之间存在潜在联系,但还需要进一步调查。

来自加州大学伯克利分校的合著者乔安娜·罗查(JoanaRocha)将淀粉酶基因座的基因组结构比作“由不同的乐高积木制成的雕塑”。

长读长测序技术使该团队能够以前所未有的准确性重建这些复杂的遗传结构,从而揭示了人类的进化历史及其遗传多样性。

这项研究由美国国立卫生研究院(U.S.NationalInstitutesofHealth)资助,是一项不断扩大的努力的一部分,旨在更好地了解基因适应如何通过我们数千年来不断变化的饮食来塑造人类健康和疾病。

淀粉类食品与人类健康

淀粉类食物与人类遗传学之间的进化关系继续塑造着现代健康。

随着我们的祖先适应了富含碳水化合物的饮食,今天的人群仍然表现出不同的消化淀粉的能力,这可能会影响对肥胖和糖尿病等疾病的易感性。

了解这种对淀粉类食物的遗传适应不仅可以深入了解我们的过去,还可以为解决与饮食和新陈代谢相关的当代健康挑战提供有价值的信息。

转载请注明:http://www.shenlongchuju.com/gyzzlyy/10043.html