论人类和猿类失尾进化的遗传基础

2024年2月28日《Nature》发表一项研究：在人类和 "拟人猿 " 的进化过程中，尾部的消失是最显著的解剖学变化之一，其作用被认为是人类两足运动的促成因素。然而，促进类人猿失尾进化的遗传机制仍然未知。在这里，我们提出了证据，证明在类人猿祖先的基因组中个别插入的 Alu 元素可能促成了失尾进化。我们证明，这种插入到 TBXT 基因内含子中的 Alu 元素与邻近的以反向基因组方向编码的祖先 Alu 元素配对，导致了同源物特异性的替代剪接事件。为了研究这一剪接事件的影响，我们生成了多种小鼠模型，这些模型同时表达 Tbxt 的全长异构体和外显子剪切异构体，模拟了其同源直向同源物 TBXT 的表达模式。表达两种 Tbxt 异构体的小鼠表现出完全无尾或尾巴缩短，这取决于在胚胎尾芽表达的 Tbxt 异构体的相对丰度。这些结果支持了这样一种观点，即外显子缺失的转录本足以诱导尾巴缺失表型。此外，表达外显子断裂的 Tbxt 同工型的小鼠会出现神经管缺陷，这种情况在人类新生儿中约占千分之一。因此，尾部缺失的进化可能与潜在的神经管缺陷的适应性代价有关，而神经管缺陷至今仍影响着人类的健康。