|
Расшифровка генома денисовца
|
|
| Lemar | Дата: Суббота, 22.09.2012, 01:50 | Сообщение # 1 |
|
Сообщений: 812
Offline
|
Два года назад совершенно неожиданно выяснилось, что человек разумный делил Азию не только с неандертальцами. Новый вид окрестили денисовским человеком — по названию сибирской пещеры, где обнаружились кусочек пальца и несколько моляров. Эти, казалось бы, незначительные останки дали прекрасный ДНК-материал, анализ которого позволил, в частности, выяснить, что наши предки скрещивались и с этим видом и что это пошло им на пользу.
Сегодня — с помощью нового подхода к секвенированию древней ДНК — мы знаем о денисовцах больше, чем о неандертальцах. Несмотря на многолетние усилия в отношении последних, менее 5% материала, получаемого из останков неандертальцев, имеют отношение именно к ним, а не к бактериям. К тому же образцы сильно загрязнены современной человеческой ДНК. Напротив, около 70% материала из денисовских останков действительно относится к костям древних людей.
Проблема теперь только в том, что у нас очень мало образцов — и запас денисовского материала вскоре иссякнет. Поэтому Сванте Пээбо из Общества Макса Планка (ФРГ) и его коллеги разработали новый метод секвенирования генома. Вместо того чтобы возиться с двухцепочечными фрагментами ДНК, они разделили цепочки и расшифровали их по отдельности. Даже если одна из цепочек оказывалась повреждённой, можно было считать информацию с другой. В результате каждое отдельное основание удалось секвенировать в среднем 30 раз. Свыше 99,9% оснований генома были расшифрованы по меньшей мере однажды.
Вот и получается, что, хотя у нас есть множество неандертальских костей и артефактов, о денисовском геноме мы знаем в 20 раз больше.
О чём же он поведал учёным? Выяснилось, что денисовцы обладали тёмной кожей, глазами и волосами. От эволюционной линии, ведущей к нам, они отпочковались около 800 тыс. лет назад, но позднее вступили в контакт с отдельными группами человека разумного, потомки которых ныне живут в Папуа: тамошнее население унаследовало от денисовцев целых 6% своего нынешнего генома. При этом следует отметить, что в X-хромосоме доля денисовской ДНК чуть ниже: вероятно, общались с человеком современного типа в основном денисовские мужчины.
После разделения денисовцы и современные люди накапливали генетические мутации с одной и той же скоростью, но в какой-то момент первые вымерли, и анализ ДНК позволяет определить, когда это произошло. Обладательница пальца и моляров покинула бренный мир около 75 тыс. лет назад.
Вместе с тем с помощью сравнения новой информации с данными о геномах людей и обезьян можно точнее определить индивидуальные черты рода Homo и отдельных его представителей. Например, одна из наших хромосом возникла путём слияния двух, до сих пор существующих раздельно у обезьян. Такая же хромосома обнаружилась и у денисовцев, что подтверждает наличие у нас общего предка.
В целом авторы нашли 111 812 особенностей в основаниях ДНК, а также 9 499 вставок и делеций, характерных для современного человека. Но всего лишь чуть больше ста из них расположены в тех областях генома, которые влияют на экспрессию и структуру генов. Большинство изменений в ДНК не были функциональными или случились в тех районах, которые отличаются особой вариативностью. Что же до значимых изменений, то они касались генов, контролирующих развитие нервной системы и связанных с исключительно человеческими заболеваниями (в основном кожи и глаз).
В целом число мутаций относительно невелико, поэтому имеет смысл взглянуть за пределы областей, кодирующих белки. Но, скорее всего, и в этом случае разница между нами и нашими кузенами (неандертальцами в том числе) будет весьма небольшой.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
|
| |
| |
| Grainmind | Дата: Среда, 20.11.2013, 15:48 | Сообщение # 2 |
Сообщений: 283
Offline
| В денисовском геноме обнаружили неизвестного гоминина
История человеческой эволюции становится всё более запутанной.
В геноме вымершего вида — денисовца — обнаружены необычные кусочки ДНК, которые, по-видимому, достались ему от какой-то другой группы.
Возможно, это свидетельство существования совершенно иного вида гомининов, пока неизвестного науке. Или же это первые генетические данные об одном из многочисленных видов, о которых мы знаем только по окаменелостям.
Денисова пещера (фото РИА Новости / SPL).
Новый гоминин оставил свои следы в геноме денисовца — вымершего гоминина, о чьём существовании известно по кости пальца и двум зубам, найденным в сибирской пещере. Никто не знает, как выглядели денисовцы, поскольку никаких других окаменелостей в нашем распоряжении нет. Однако генетикам удалось расшифровать их геном с высокой точностью.
Дэвид Райх из Гарвардской медицинской школы (США) тщательно исследовал денисовский геном и пришёл к выводу, что некоторые отрезки не вписываются в общую картину.
Геном говорит о том, что денисовцы были двоюродными братьями неандертальцев — но об этом давно известно. Их линия отделилась от нашей около 400 тыс. лет назад, прежде чем расколоться на неандертальцев и денисовцев.
Это должно означать, что денисовцы и неандертальцы в равной мере отличны от современных людей, но при ближайшем рассмотрении г-н Райх обнаружил, что это не так. «Денисовцы, по-видимому, дальше от современных людей, чем неандертальцы», — утверждает учёный. Например, рассеянные фрагменты, на которые приходится до 1% денисовского генома, выглядят более древними, чем остальные части.
Лучше всего это объясняется тем, что денисовцы скрещивались с каким-то другим видом. Или произошло то, о чём говорит сам г-н Райх: «Денисовцы сохранили наследственную информацию неизвестной архаичной популяции, не имеющей отношения к неандертальцам».
Иоганнес Краузе из Тюбингенского университета (ФРГ) считает представленные данные убедительными, «их трудно игнорировать». Г-н Краузе — один из тех генетиков, которые изучают денисовский геном в поисках следов интербридинга. Дело в том, что зубы денисовцев необычайно велики, как будто перед нами более примитивный вид. Если денисовцы и впрямь скрещивались с архаичным видом, это может всё объяснить.
Итак, что же это был за народ, с которым породнились денисовцы? Г-н Краузе ставит на уже знакомый нам вид, ведь многие гоминины известны только по окаменелостям и никогда не подвергались генетическому анализу. И многие из них могли встретить денисовцев на своём пути.
Наиболее вероятный кандидат — гейдельбергский человек, полагает Крис Стрингер из лондонского Музея естественной истории (Великобритания). Этот вид существовал 250–600 тыс. лет назад. Он возник в Африке, но затем расселился по Европе и западной Азии. Ранние денисовцы, чьи предки шли той же дорогой, могли войти с ними в контакт.
Другой вариант — человек прямоходящий. Он был распространён ещё шире, чем гейдельбергский человек: добрался даже до Явы. Но его западные популяции — занимавшие ту же территорию, что и денисовцы, — могли их не дождаться.
Прояснить ситуацию мог бы анализ ДНК гейдельбергского человека, но это легче сказать, чем сделать. Геном денисовцев и неандертальцев сохранился прежде всего потому, что они жили в холодных и сухих местах. Другие гоминины предпочитали жаркие и влажные области, где ДНК быстро распадается. В Азии найден ряд окаменелостей, видовую принадлежность которых не удаётся установить, и учёные пока безуспешно бьются над выделением из них образцов ДНК.
Кем бы ни оказался тот загадочный народ, главное — понимать, что межвидовое скрещивание было совершенно обычным делом в истории человеческой эволюции. После того как наши прямые предшественники вышли за пределы Африки, они «спали» и с неандертальцами, и с денисовцами. И хотя предки нынешних африканских охотников и собирателей никогда не покидали континент, недавние исследования показали, что они не брезговали неустановленными гомининами. По-видимому, этот эпизод имел место приблизительно 35 тыс. лет назад, а заинтересовали их представители вида, отделившегося от нашей линии где-то 700 тыс. лет назад.
Результаты исследования были представлены в Лондоне на дискуссионном заседании Королевского общества, посвящённом древней ДНК.
Источник
|
| |
| |
| Grainmind | Дата: Суббота, 30.11.2013, 17:19 | Сообщение # 3 |
|
Сообщений: 283
Offline
| Инбридинг как фактор человеческой эволюции
Взахлёб рассказывая о том, что едва ли не все виды Homo скрещивались друг с другом, мы как-то подзабыли о кровосмешении.
Начало не предвещало ничего хорошего. На протяжении тысячелетий наши предки жили маленькими изолированным популяциями, результатом чего становился отчаянный инбридинг, который одаривал людей букетом недугов. Кроме того, небольшие размеры популяций, видимо, служили барьером для развития сложных технологий.
Аномалии развития у неандертальцев, свидетельствующие, возможно, об инбридинге (фото John Reader / Science Photo Library.)
В последнее время генетики активно читают ДНК древних людей и их давно вымерших родственников, и Дэвид Райх из Гарвардской медицинской школы (США) подвизается в первых рядах. Совсем недавно «КЛ» писала о том, что он секвенировал геномы неандертальцев и денисовцев с беспрецедентной точностью и пришёл к выводу о скрещивании последних с каким-то неидентифицированным видом Homo.
Оказывается, на той же конференции Королевского общества Великобритании профессор рассказал ещё об одном открытии. Г-н Райх утверждает, что оба вида (неандертальцы и денисовцы) демонстрируют признаки сильного инбридинга. «Древние популяции обладали низким генетическим разнообразием, ей-богу, чрезвычайно низким, — сказал он. — Одним из самых низких во всём животном царстве».
Один из неандертальцев, ДНК которого была выделена из кости пальца ноги, не обладал практически никакой вариабельностью на протяжении примерно одной восьмой генома: обе копии каждого гена были идентичны. Это свидетельствует о том, что родители данного индивида были очень близкими родственниками, чуть ли не братом и сестрой. И г-н Райх не первый, кто об этом говорит.
Криса Стрингера из лондонского Музея естественной истории (Великобритания) сказанное совсем не удивляет: «В далёком прошлом люди жили маленькими популяциями, которые насчитывали тысячи (в лучшем случае десятки тысяч) особей. К тому же они занимали небольшую территорию, и выбирать было не из кого».
Наш геном до сих пор хранит следы этих маленьких популяций. В 2010 году было показано, что 1,2 млн лет назад численность наших предков составляла всего 18 500 особей, разбросанных по огромной площади.
Ископаемые находки говорят о том, что инбридинг сделал своё дело, отмечает Эрик Тринкаус из Университета Вашингтона в Сент-Луисе (США). Те, которые попадались ему, обладали целым рядом уродств, очень редко встречающихся у современных людей. По его мнению, такие тератоморфы некогда были распространены намного шире.
Несмотря на то воздействие на здоровье, какое мог оказать и оказал инбридинг, пока рано утверждать, что именно из-за этого вымерли неандертальцы и денисовцы. А вот влияния малочисленности популяций на развитие культуры и техники нельзя отрицать, считает Марк Томас из Университетского колледжа Лондона (Великобритания). Чем крупнее группа, тем лучше в ней сохраняются знания и тем выше вероятность найти способ улучшения имеющихся технологий. Такая «кумулятивная культура» характерна только для людей. Возможно, она возникает лишь в довольно крупных популяциях, тогда как в маленьких знания легко забываются, о чём свидетельствует, по словам г-на Тринкауса, появление и исчезновение искусства резьбы по кости, например.
Неандертальцы и денисовцы, жившие крошечными группами, скорее всего, не смогли развить культуру такого типа, ограничиваясь более простыми её формами. Вероятно, говорит г-н Томас, та же причина некоторое время сдерживала развитие нашего вида, но как только плотность популяции достигла некоей критической точки, культура сбросила оковы, и нас было уже не остановить.
Источник
|
| |
| |
