@ 2024.10.19 , 07:03

为什么我们这么爱碳水?答案在农业时代之前

研究发现碳水爱好可能源于基因早期复制,早于农业甚至尼安德特人。

如果你曾试图减少碳水化合物的摄入,可能要怪罪于古老的DNA。科学家早已知道,人类携带多种能够在口腔中开始分解复杂碳水化合物淀粉的基因,这为像面包和意大利面这样的食物消化提供了第一步。

然而,研究人员一直难以确定这些基因扩展的时间和方式。

现在,由纽约州立大学布法罗分校(UB)和杰克逊实验室(JAX)主导的一项研究显示,早期基因复制为如今的广泛遗传变异奠定了基础,影响了人类消化淀粉食物的效率。

该研究报告发表在《科学》杂志10月17日的在线版上,揭示了唾液淀粉酶基因(AMY1)的复制,可能不仅帮助了人类适应淀粉食物,还可能早在80多万年前就发生了,远远早于农业的兴起。

“理论是,你拥有的AMY1基因越多,产生的淀粉酶就越多,消化淀粉的效率也越高。”该研究的通讯作者、纽约州立大学布法罗分校生物科学系教授Omer Gokcumen博士表示。研究人员解释,淀粉酶不仅分解淀粉为葡萄糖,还赋予面包独特的味道。

Gokcumen及其同事,包括杰克逊实验室的共同资深作者Charles Lee教授,使用光学基因组绘图和长读测序技术,详细绘制了AMY1基因区域。

研究团队分析了68个古代人类基因组,包括一份来自西伯利亚的4.5万年前的样本,发现早期的狩猎采集者平均每个二倍体细胞拥有4到8个AMY1基因副本。这表明,早在人类开始种植作物并摄入大量淀粉之前,他们已经携带了多种AMY1基因副本。

研究还发现,尼安德特人和丹尼索瓦人也有AMY1基因的复制。JAX的Kwondo Kim指出:“这表明AMY1基因可能早在80多万年前就开始复制,远早于人类与尼安德特人的分离。”

AMY1基因的初次复制像池塘中的第一个涟漪,创造了一个遗传机会,后来帮助人类适应了不断变化的饮食,尤其是淀粉丰富的食物。

农业也对AMY1基因变异产生了重大影响。研究表明,随着农业发展,欧洲农民的AMY1基因副本数量在过去4000年中显著增加。

杰克逊实验室的Feyza Yilmaz表示:“AMY1基因副本数量的变异在人体进化中起着关键作用,未来的研究可能揭示它对代谢健康的确切影响。”

本文译自 phys.org,由 BALI 编辑发布。

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