最新一期Nature封面揭示了人类尾巴消失的原因

由旧世界猴演化到人类，灵长目的外貌形态发生了大量改变，其中一项显著的变化就是尾巴退化消失了

在系统发育树上，黑猩猩、大猩猩、猩猩、长臂猿与人类共同归属于人猿超科（hominoids），也都没有尾巴

据推测，当人猿超科祖先在大约2500万年前从旧世界猴中分离出去，尾巴也开始退化，这个表型改变很可能促进了人类祖先实现双足直立行走

但尾巴消失的遗传基础是什么，始终是个未解之谜

由纽约大学Langone医学中心领导的研究团队发现，真正导致尾巴缺失的遗传因素并不是某个或某些基因突变本身，而是一段重复序列插入特定的基因中，改变了生成的蛋白构型

研究团队在TBXT基因中发现：在人猿超科TBXT基因的内含子中识别出了Alu元件；但在其他猴子中，Alu元件没有出现

在人类基因组的非编码DNA中，存在大量的重复序列。由于作用长期不明，这些重复序列曾被认为是没用的“垃圾DNA”

近年人们逐渐意识到很多重复序列有着重要的调控作用。它们可以四处移动，并且在基因组中重复随机插入

Alu元件就是一类在哺乳动物（尤其是人类）基因组中广泛存在的重复序列

研究团队发现，Alu插入TBXT基因的内含子，这个过程虽然没有改变编码区，但却导致了可变剪接——结果是产生不同的mRNA剪接异构体，不同结构的蛋白产物，从而有可能导致尾巴表型的差异

为了检验这一推测，研究团队构建了一种特殊的杂合小鼠，以模拟人猿超科中TBXT的表达模式

这种小鼠表达了两种不同形式的Tbxt基因，分别是正常的全长形式，以及由Alu元件插入介导的外显子跳跃形式

结果，这些能生产两种蛋白同源异构体的小鼠尾巴都出现了有趣的变化——取决于胚胎尾芽表达的相对丰度，这些小鼠的尾巴或者消失了，或者是缩短了

这项证据表明Alu插入所导致的外显子跳跃足以诱导尾巴的缺失

在上述小鼠模型中，作者还发现了Alu元件插入的小鼠可能会出现神经管缺陷，暗示尾巴丢失的演化过程可能与神经管缺陷的潜在适应性成本有关，并增加了人类患上神经管缺陷的风险
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