绘制癌糖基因的进化历史

大约两百万年前，发生了遗传变异，使人类与大多数其他灵长类动物区别开来，这些灵长类动物既能保护人类免受疾病侵害，又会使红肉成为健康风险。

在人类进化的这一点上，一种叫做CMAH的基因，它可以合成一种名为Neu5Gc的糖，但却失踪了。这种糖存在于红肉，一些鱼和乳制品中。当人类消耗具有该基因的动物时，身体对外来糖具有免疫反应，这可能导致炎症，关节炎和癌症。

由科学学院助理教授David Alvarez-Ponce领导的内华达大学里诺研究人员分析了国家生物技术信息中心的322个动物基因组序列，寻找显示存在活性CMAH基因的动物。他们将来自322个动物基因组的数据放入“树”中，以确定何时在动物的进化史中CMAH基因变得不活跃或“关闭”。这有助于解释为什么某些物种具有活性CMAH基因以及为什么类似物种不具有活性CMAH基因。

Alvarez-Ponce实验室专门研究使用生物信息学研究基因和基因组的进化。到目前为止研究的少数鱼类中，Neu5Gc糖的浓度微不足道是一个医学问题，但Neu5Gc的浓度在鱼卵中明显更高，更好地称为鱼子酱。正如硕士生Sateesh Peri所说，“最昂贵的食物之一是具有最高毒性Neu5Gc的食物之一。”

鸟类也缺乏活跃的CMAH基因，这意味着消耗鸡，火鸡和鹅等动物与有害的副作用无关。除了一种蜥蜴外，另一类没有CMAH基因的动物是爬行动物。这种蜥蜴中基因的存在挑战了先前的命题，即该基因可能已经在爬行动物和鸟类的祖先中丢失。

除了饮食问题之外，CMAH基因也被证明是一种主要因素，因为该基因是否会使动物的移植器官被人接受。当将具有CMAH基因器官的动物移植到不具有CMAH基因的人体内时，由于Neu5Gc糖的存在，人体可能会排斥器官。

“在人类进化过程中灭活CMAH可能会使人类摆脱许多病原体，”Alvarez-Ponce说。“例如，这种某种类型的疟疾需要Neu5Gc进行感染 - 其他灵长类动物对它敏感，但对人类不敏感。”

CMAH基因的存在决定了人类应该避免吃什么动物(或应该适量进食)以及人类应该避免哪些动物咬伤。如果动物有CMAH基因，则不应该吃它，因为它可能导致炎症，关节炎和癌症。但是，适量食用红肉被认为是好的。如果动物没有CMAH基因，那么这些动物更可能含有与Neu5Ac(Neu5Gc的前体)相连的病原体并且可能影响人类。

该研究有望成为未来营养，遗传和医学工作的重要基石。找到基因关闭的位置和时间对于确定哪些物种最有可能含有毒性Neu5Gc至关重要，如果是，那么它们在移植，饮食和研究中的用途是什么。Alvarez-Ponce团队的工作将使人们更容易理解为什么会形成某些疾病并找到对抗疾病传播的方法。