日本冲绳科学技术研究所（OIST）与德国马克斯·普朗克进化人类学研究所团队在最新一期《美国国家科学院院刊》发表的研究揭示，50万年前现代人类大脑中基因发生的两个重要变化，重塑了人类的行为模式与认知能力，成为人类进化成功的关键。新发现不仅为人类学研究开辟了新方向，也为探索行为与认知的生物学基础提供了重要窗口。
降低ADSL表达的一组基因变异的全球分布，百分比以红色表示现代人类变异的频率。由于每个人都携带两个ADSL基因拷贝，因此今天大约97%的人至少携带一个现代变体拷贝。图片来源：日本冲绳科学技术研究所/德国马克斯·普朗克进化人类学研究所
研究显示，现代人类大脑中腺苷酸解酶（ADSL）的稳定性与遗传表达变化，产生了一场细微却深远的生物化学变革。ADSL酶的现代变体，与尼安德特人/丹尼索瓦人存在单个氨基酸差异：第429位的丙氨酸被缬氨酸取代，导致酶的稳定性下降。实验表明，这一变化在小鼠模型中使大脑中的嘌呤代谢底物浓度升高，而嘌呤是构成DNA、RNA及其他重要生物分子的核心成分。更引人注目的是，携带该突变的雌性小鼠在竞争稀缺资源（如水）时，展现出更强的竞争力，提示ADSL活性降低可能赋予人类祖先在特定生存任务中的进化优势。
团队进一步分析了ADSL基因的非编码区域，发现一组几乎存在于所有现代人类（97%）的遗传变异，这些变异通过降低ADSL RNA表达，进一步抑制酶活性。统计测试显示，这些变化在现代人类离开非洲前经历了自然选择，表明存在持续的进化压力驱动ADSL活性下调。而这种降低酶活性对人类生存具有重要意义。
该研究为理解人类进化提供了关键线索，但研究团队强调仍需谨慎解读。论文总结道：“ADSL是少数受现代人类祖先特有进化变化影响的酶之一。我们正在逐步揭示这些变化如何共同塑造了过去50万年的人类代谢进化。未来，我们将探索这些基因突变的组合效应，以更全面地解读人类为何成为今天的模样。”
总编辑圈点
人类和人类“近亲”大脑中ADSL单个氨基酸的差异，可能在进化中扮演重要角色。科研人员发现，现代人类ADSL酶的稳定性和活性下降了，这种下降似乎意义非凡，在动物实验中它让小鼠表现出了更强的竞争力。而且，几乎所有现代人类拥有比尼安德特人/丹尼索瓦人更低的ADSL活性，也就是说，这种变化应该是自然选择和进化压力的产物。智人是人属下的唯一现存物种，人类孤独地走到了今天。而我们一直想知道，到底人从哪里来，如何来，未来又将向哪里去。
日本冲绳科学技术研究所（OIST）与德国马克斯·普朗克进化人类学研究所团队在最新一期《美国国家科学院院刊》发表的研究揭示，50万年前现代人类大脑中基因发生的两个重要变化，重塑了人类的行为模式与认知能力，成为人类进化成功的关键。新发现不仅为人类学研究开辟了新方向，也为探索行为与认知的生物学基础提供了重要窗口。
降低ADSL表达的一组基因变异的全球分布，百分比以红色表示现代人类变异的频率。由于每个人都携带两个ADSL基因拷贝，因此今天大约97%的人至少携带一个现代变体拷贝。图片来源：日本冲绳科学技术研究所/德国马克斯·普朗克进化人类学研究所
研究显示，现代人类大脑中腺苷酸解酶（ADSL）的稳定性与遗传表达变化，产生了一场细微却深远的生物化学变革。ADSL酶的现代变体，与尼安德特人/丹尼索瓦人存在单个氨基酸差异：第429位的丙氨酸被缬氨酸取代，导致酶的稳定性下降。实验表明，这一变化在小鼠模型中使大脑中的嘌呤代谢底物浓度升高，而嘌呤是构成DNA、RNA及其他重要生物分子的核心成分。更引人注目的是，携带该突变的雌性小鼠在竞争稀缺资源（如水）时，展现出更强的竞争力，提示ADSL活性降低可能赋予人类祖先在特定生存任务中的进化优势。
团队进一步分析了ADSL基因的非编码区域，发现一组几乎存在于所有现代人类（97%）的遗传变异，这些变异通过降低ADSL RNA表达，进一步抑制酶活性。统计测试显示，这些变化在现代人类离开非洲前经历了自然选择，表明存在持续的进化压力驱动ADSL活性下调。而这种降低酶活性对人类生存具有重要意义。
该研究为理解人类进化提供了关键线索，但研究团队强调仍需谨慎解读。论文总结道：“ADSL是少数受现代人类祖先特有进化变化影响的酶之一。我们正在逐步揭示这些变化如何共同塑造了过去50万年的人类代谢进化。未来，我们将探索这些基因突变的组合效应，以更全面地解读人类为何成为今天的模样。”
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