Articles

Projekt neandertálského genomu

vědci obnovili starodávnou DNA neandertálců extrakcí DNA ze stehenních kostí tří 38 000 letých ženských neandertálských vzorků z jeskyně Vindija v Chorvatsku a dalších kostí nalezených ve Španělsku, Rusku a Německu. Pro sekvenování bylo zapotřebí pouze asi půl gramu vzorků kostí (nebo 21 vzorků po 50-100 mg), ale projekt čelil mnoha obtížím, včetně kontaminace vzorků bakteriemi, které kolonizovaly Neandrtálské tělo a lidé, kteří manipulovali s kostmi v místě výkopu a v laboratoři.

v únoru 2009 tým Institutu Maxe Plancka pod vedením Svante Pääba oznámil, že dokončil první návrh neandrtálského genomu. Včasná analýza údajů navržených v „genomu neandrtálců, lidský druh poháněný k vyhynutí „“žádná významná stopa neandrtálských genů u moderních lidí“. Nové výsledky naznačují, že někteří dospělí neandrtálci nesnášejí laktózu. K otázce potenciálního klonování neandrtálce Pääbo poznamenal: „počínaje DNA extrahovanou z fosilie je a zůstane nemožná.“

v květnu 2010 projekt vydal návrh své zprávy o sekvenovaném neandertálském genomu. V rozporu s výsledky objevenými při zkoumání mitochondriální DNA prokázali rozsah genetického příspěvku k neafrickým moderním lidem v rozmezí od 1% do 4%. Z jejich vzorků Homo sapiens v Eurasii (francouzský, Han Čínský a Papuánský) autoři uvedli, že je pravděpodobné, že k křížení došlo v Levantě před migrací Homo sapiens do Evropy. Toto zjištění je sporné kvůli nedostatku archeologických důkazů podporujících jejich prohlášení. Fosilní důkazy v této době a na místě přesvědčivě neumisťují neandrtálce a moderní lidi do těsné blízkosti. Podle předběžných sekvencí z roku 2010 je 99,7% nukleotidových sekvencí moderních lidských a neandrtálských genomů identických ve srovnání s lidmi, kteří sdílejí přibližně 98,8% sekvencí se šimpanzem. (Studie týkající se shodnosti mezi šimpanzi a lidmi po určitou dobu upravily shodnost 99% na shodnost pouze 94%, což ukazuje, že genetická mezera mezi lidmi a šimpanzi byla mnohem větší, než se původně myslelo, ale novější znalosti uvádějí rozdíl mezi lidmi, šimpanzi a bonoby na pouhých 1,0–1,2%.)

kromě toho v roce 2010 objev a analýza mitochondriální DNA (mtDNA) z Denisova homininu na Sibiři odhalila, že se lišila od moderních lidí 385 bázemi (nukleotidy) v řetězci mtDNA z přibližně 16 500, zatímco rozdíl mezi moderními lidmi a neandrtálci je kolem 202 bází. Naproti tomu rozdíl mezi šimpanzi a moderními lidmi je přibližně 1462 párů bází mtDNA. Analýza jaderné DNA exempláře tehdy ještě probíhala a měla objasnit, zda se nález jedná o odlišný druh. Přestože linie mtDNA Denisovy homininové předchází divergenci moderních lidí a neandrtálců, koalescentní teorie nevylučuje novější Datum divergence pro její jadernou DNA.

fragment žebra z částečné kostry neandrtálského kojence nalezeného v jeskyni Mezmaiskaya v severozápadním úpatí Kavkazu byl radiokarbonem datován v roce 1999 na 29,195±965 př. n. l., a proto patří k nejnovějším žijícím Neandrtálcům. Starověká DNA získaná pro sekvenci mtDNA ukázala 3.48% divergence od Feldhofer neandrtálce, asi 2500 km na západ v Německu a v 2011 fylogenetická analýza umístila tyto dva do kladu odlišného od moderních lidí, což naznačuje, že jejich typy mtDNA nepřispěly k modernímu lidskému fondu mtDNA.

v roce 2015 Izrael Hershkovitz z Tel Avivské univerzity uvedl, že lebka nalezená v jeskyni v severním Izraeli je „pravděpodobně žena, která žila a zemřela v regionu asi před 55 000 lety a umístila tam moderní lidi a pak vůbec poprvé“, což ukazuje na potenciální čas a místo, kdy se moderní lidé poprvé křížili s neandrtálci.

v roce 2016 Projekt zjistil, že neandrtálci se mnohočetně chovali s moderními lidmi a že neandrtálci se s Denisovany prolínali pouze jednou, o čemž svědčí genom současných Melanesianů.

v roce 2006 zveřejnily své výsledky dva výzkumné týmy pracující na stejném vzorku neandrtálců, Richard Green a jeho tým v přírodě a tým Jamese Noonana ve vědě. Výsledky byly přijaty s určitou skepsí, hlavně kolem otázky možného příměsí neandrtálců do moderního lidského genomu.

Svante Pääbo, ředitel oddělení genetiky Institutu Maxe Plancka pro evoluční antropologii a vedoucí projektu neandrtálského genomu.

v roce 2006 tým Richarda Greena použil tehdy novou sekvenční techniku vyvinutou společností 454 Life Sciences, která zesiluje jednotlivé molekuly pro charakterizaci a získala více než čtvrt milionu jedinečných krátkých sekvencí („čte“). Tato technika přináší náhodně umístěné čtení, takže sekvence zájmu – geny, které se liší mezi moderními lidmi a neandrtálci – se také objevují náhodně. Tato forma přímého sekvenování však ničí původní vzorek, takže pro získání nových čtení musí být destruktivně sekvenováno více vzorků.

Noonanův tým, vedený Edwardem Rubinem, použil jinou techniku, ve které je NEANDRTÁLSKÁ DNA vložena do bakterií, které vytvářejí více kopií jednoho fragmentu. Prokázali, že neandrtálské genomové sekvence lze obnovit pomocí přístupu založeného na metagenomické knihovně. Veškerá DNA ve vzorku je „zvěčněna“ do metagenomických knihoven. Je vybrán fragment DNA, který se pak šíří v mikrobech. NEANDRTÁLSKÁ DNA může být sekvenována nebo mohou být studovány specifické sekvence.

celkově byly jejich výsledky pozoruhodně podobné. Jedna skupina navrhla, že existuje náznak míchání mezi lidským a neandrtálským genomem, zatímco druhý nenalezl žádný, ale oba týmy uznaly, že sada dat není dostatečně velká, aby poskytla definitivní odpověď.

publikace Noonana a jeho týmu odhalila neandrtálské DNA sekvence odpovídající DNA šimpanzů, ale ne moderní lidské DNA, na více místech, což umožňuje první přesný výpočet data posledního společného předka h. sapiens a H. neanderthalensis. Výzkumný tým odhaduje nejnovějšího společného předka jejich h. vzorky neandrtálců a jejich referenční sekvence h. sapiens žily před 706 000 lety (doba divergence) a odhadovaly oddělení populací předků lidí a neandrtálců před 370 000 lety (čas rozdělení).

„naše analýzy naznačují, že v průměru neandrtálská genomová sekvence, kterou jsme získali, a referenční sekvence lidského genomu sdílejí posledního společného předka ~před 706 000 lety a že populace předků lidí a neandrtálců se rozdělily ~před 370 000 lety, před vznikem anatomicky moderních lidí.“

– Noonan et al. (2006)

na základě analýzy mitochondriální DNA se rozdělení linií neandrtálců a H. sapiens odhaduje na 760 000 až 550 000 let (95% CI).

mutace řečového genu FOXP2 identické s mutacemi u moderních lidí byly objeveny v NEANDRTÁLSKÉ DNA ze vzorků El Sidrón 1253 a 1351c, což naznačuje, že neandrtálci mohli sdílet některé základní jazykové schopnosti s moderními lidmi.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.