Zeitschrift für Data Mining in Genomics & Proteomics

Abstrakt

Eine allgemeine Evolutionslandschaft der Sprach- und Kognitionsgene

Zhizhou Zhang, Shuaiyu Zhang, Hongjie Zhou, Yongdong Xu

Die Polymorphismusprofile von Sprachgenen (LG) weisen in verschiedenen alten und modernen Populationen unterschiedliche Muster auf, was zu der Vermutung führt, dass Polymorphismusprofile von Kognitionsgenen (CG) ähnliche Trends aufweisen könnten. Die Evolutionsprozesse von Sprachgen-Polymorphismusmustern (LGPP) und Kognitionsgen-Polymorphismusmustern (CGPP) weisen jedoch wahrscheinlich unterschiedliche Merkmale auf. Insbesondere ist es spannend festzustellen, ob es im Laufe der großen Zeiträume der Evolution eine Überschneidung im zeitlichen Verlauf signifikanter Änderungen bei CGPP und LGPP gibt. Die mögliche Existenz einer solchen Überschneidung kann auch dadurch beurteilt werden, dass untersucht wird, ob die Proben mit signifikanten Änderungen bei LGPP und CGPP identisch sind. Diese Studie untersuchte die genetischen Unterschiede an 239 Einzelnukleotid-Polymorphismus (SNP)-Loci in 18 Sprachgenen (LG) und 223 SNP-Loci in 18 Kognitionsgenen (CG) in 170 gesamten Genomen. Zur Clusterung der SNP-Daten der oben genannten Proben wurde eine Hauptkomponentenanalyse (PCA) verwendet und die Ähnlichkeit der SNP-Muster zwischen den einzelnen Proben aus drei Perspektiven berechnet: LG, CG und Kognitionsgen-Sprachgen (CGLG). Die grundlegenden Schlussfolgerungen sind folgende: (1) Wenn unterschiedliche Positionen in den Ergebnissen der PCA-Analyse im Wesentlichen die Musterunterschiede bei den SNP-Polymorphismen darstellen können, dann haben sowohl die Sprachgen-Polymorphismusmuster als auch die Kognitionsgen-Polymorphismusmuster unterschiedliche Evolutionsstadien durchlaufen; (2) Im Verlauf der menschlichen Evolution gab es erhebliche Unterschiede in den frühen Erscheinungsformen von Sprachgen-Polymorphismusmustern und Kognitionsgen-Polymorphismusmustern: In den frühen Stadien der Evolution konnten die Sprachgen-Polymorphismusmuster nicht zwischen allgemeinen Tieren, Primaten und Urmenschenproben unterscheiden, während die Kognitionsgen-Polymorphismusmuster zunächst in zwei Muster unterteilbar zu sein schienen, von denen eines einer Gruppe von Tieren und bestimmten Urmenschenproben stark ähnelte, während sich das andere in einem anderen Satz von Tier- und Primatenproben widerspiegelte; (3) Offenbar können in jedem Stadium der Evolution Proben aus allen fünf Kontinenten beobachtet werden, was darauf schließen lässt, dass neu entstehende Populationen immer ausreichend Zeit hatten, sich über die Kontinente hinweg auszubreiten. (4) Ein quantitativer Vergleich der SNP-Profile von 170 Proben ergab, dass ihre CG- und LG- sowie CGLG-Profile tatsächlich zwei bis drei potentielle signifikante Veränderungspunkte aufweisen, und dass die Proben mit diesen signifikanten Veränderungspunkten zwei gemeinsame Proben haben, nämlich ge1 (Georgien) und us2 (Nordamerika). Dies bedeutet, dass die signifikantesten Veränderungen in den Mustern des Polymorphismus von Sprach- oder Kognitionsgenen während der menschlichen Evolution möglicherweise in einigen menschlichen Populationen in Europa/Nordamerika aufgetreten sind.