Die Signaturen der natürlichen Selektion sind über die Gene des angeborenen Immunsystems nicht einheitlich, aber die purifizierende Selektion ist die dominierende Signatur

Wir haben die gegensätzlichen Ansichten zur Evolution der Gene des angeborenen Immunsystems getestet, dass (i) das System, das evolutionär alt ist, möglicherweise durch natürliche Selektion stark optimiert wurde und daher unter purifizierender Selektion stehen sollte, und (ii) das System möglicherweise plastisch ist und weiterhin unter balancierender Selektion evolviert. Wir haben 12 wichtige Gene der angeborenen Immunität (CAMP, DEFA4, DEFA5, DEFA6, DEFB1, MBL2 und TLRs 1, 2, 4, 5, 6 und 9) bei gesunden Freiwilligen (n = 171) sequenziert, die aus einer Region Indiens mit hoher mikrobieller Belastung rekrutiert wurden. Wir haben diese Daten mit denen europäisch-amerikanischer (EUR) und afrikanisch-amerikanischer (AFR) Personen verglichen. Wir haben festgestellt, dass die meisten menschlichen Haplotypen viele mutationsbedingte Schritte von den ancestralen (Schimpansen-) Haplotypen entfernt sind, was darauf hindeutet, dass Menschen sich möglicherweise an neue Pathogene anpassen mussten. Die Haplotypstrukturen in Indien unterscheiden sich signifikant von denen der EUR- und AFR-Populationen, was auf eine lokale Anpassung an Pathogene hinweist. Bei diesen Genen gibt es (i) im Allgemeinen einen Überschuss seltener Varianten, (ii) hohe, aber variable Grade von erweiterter Haplotyp-Homozygotie, (iii) eine niedrige Toleranz gegenüber nicht-synonymen Veränderungen, (iv) im Wesentlichen einen oder wenige hochfrequente Haplotypen, mit sternartigen Phylogenien anderer seltener Haplotypen, die von den modal verteilten Haplotypen ausgehen. Die purifizierende Selektion ist die am besten geeignete Erklärung, die auf diese Gene der angeborenen Immunität einwirkt. Dieses genetische Überwachungssystem erkennt Motive in Pathogenen, die möglicherweise über ein breites Spektrum von Pathogenen hinweg konserviert sind. Daher werden funktionale Einschränkungen auf Mutationen auferlegt, die die Fähigkeit dieser Proteine verringern, Pathogene zu erkennen.