Een aanzienlijk deel van de Neanderthaler genoom kan nog steeds worden gevonden in het DNA van de moderne mens, nieuw onderzoek suggereert.

Een nieuwe benadering toegepast op de analyse van gegevens van whole genome sequencing van 665 personen uit Europa en Oost-Azië blijkt dat meer dan 20 procent van de Neanderthaler genoom DNA overleeft in deze eigentijdse groep, waarvan de genetische informatie is onderdeel 1000 Genomes Project.



Eerder onderzoek suggereert dat iemand van Afrikaanse afkomst niet kan hebben geërfd ongeveer 1 procent tot 3 procent van het genoom van de voorouders van de Neanderthalers. Deze DNA-sequenties archaïsche kan variëren van de ene persoon naar de andere en werden samengevoegd in het huidige onderzoek naar de omvang van het genoom Neanderthaler nog in de studie groep als geheel.

De resultaten worden begin tot de locatie van de specifieke onderdelen van de Neanderthaler DNA in de moderne mens en een begin voor het creëren van een verzameling van lijnen van Neanderthalers overleefden in de huidige menselijke populaties te identificeren.

Om de juistheid van hun aanpak te controleren, onderzoekers voerden hun analyse voor het vergelijken van de sequenties van Neanderthalers verdachten die in de moderne mens voor de Neanderthaler genoom in kaart gebracht onlangs verkregen van DNA hersteld van bot hebben gevonden. Dit genoom kwam uit het laboratorium van paleogenetica Svante Pääbo van het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Duitsland.

Zegt Joshua M. Akey, universitair hoofddocent van het genoom wetenschappen aan de Universiteit van Washington.

"We wilden weten hoe goed onze voorspellingen overeen met de referentie-genoom van de Neanderthaler. De analyse toonde aan dat, na meer verfijning van deze methoden, wetenschappers kan een verwijzing genoom nodig door een archaïsch soort om dit soort onderzoek te doen . '

Je nodig hebt goede gegevens

De resultaten geven aan dat aanzienlijke hoeveelheden DNA sequenties op populatieniveau is verkrijgbaar bij uitgestorven groepen ook zonder fossiele resten, omdat deze oude sequenties kunnen zijn overgenomen van andere individuen waarvan wetenschappers genomische data kunnen verzamelen, aldus Akey.

Hier is een kans om te ontdekken en te karakteriseren voorheen onbekende archaïsche mensen, die bij de eerste mensen gefokt.

"In de toekomst, ik geloof dat wetenschappers in staat om het DNA van andere uitgestorven mensachtigen identificeren, simpelweg door het analyseren van het genoom van de moderne mens zal zijn", zegt student Benjamin Vernot.

"Van onze kant, het was een project volledig computationele. Ik vind het echt interessant als de zorgvuldige toepassing van statistische hulpmiddelen en computational correcte kunnen belangrijke aspecten van gezondheid, biologie en de menselijke geschiedenis te ontdekken. Natuurlijk, je goede gegevens nodig , ook. "

Neanderthalers stierven ongeveer 30.000 jaar geleden. Hun tijd op aarde, en sommige van hun geografische spreiding, bedekt met mensen die ons anatomisch leek.

De twee groepen nauw verwante gekoppeld en produceerde een aantal vruchtbare nakomelingen, zodanig dat de gedeelten van de Neanderthaler DNA hebben doorgegeven aan toekomstige generaties. In een voorgestelde model, kan deze mix van DNA zowel vóór als na de evolutionaire divergentie van moderne mensen uit Afrika geen gemeenschappelijke voorouderlijke populatie opgetreden.

Neanderthaler Voorouders

Het is niet noodzakelijkerwijs veel hybride nakomelingen individuele genen van Neanderthalers te introduceren in het begin van de menselijke bevolking. Toch Akey zegt dat niemand weet hoeveel voorouders van de Neanderthaler mens vandaag. Maar afgelopen interacties tussen de twee groepen, is waarschijnlijk ingewikkelder dan eerder gedacht.

"Bovendien, de analyse overleven verouderde lineages wijst op de mogelijkheid dat er kosten van geschiktheid voor hybridisatie van Neanderthalers en mensen," bovengenoemde Akey.

"Ik denk dat de meest verrassende ding voor mij", zegt Vernot, "is dat we het bewijs van de selectie hebben gevonden. Vorig jaar zou ik wed dat een Neanderthaler / mens hybride zo fit als een volledig moderne mens zou zijn. Dit is Het was vooral omdat we werden gescheiden van hen zo lang, op de evolutionaire schaal. "

Meer evolutionaire Fit

Echter, de Neanderthalers waren ook waarschijnlijke bron voor ten minste een aantal genetische variaties die adaptieve voor hun menselijke nakomelingen waren. Neanderthal DNA-sequenties bevinden zich in gebieden van het genoom die zijn verbonden met de regulering van huidpigmentatie.

De verwerving van deze varianten van koppeling met de Neanderthalers kunnen hebben bewezen een snelle manier voor mensen te passen aan de plaatselijke omstandigheden.

"We hebben aanwijzingen gevonden dat de genen huid Neanderthalers Europeanen en Oost-Aziaten meer evolutionair fit", zegt Vernot, "en dat andere genen van Neanderthalers waren duidelijk onverenigbaar zijn met de rest van de moderne menselijke genoom, en dus niet overleven up de dag van de menselijke bevolking. "

De onderzoekers merkten op dat sommige wapens chromosomen bij de mens zijn aanzienlijk verstoken van DNA-sequenties van de Neanderthalers, misschien als gevolg van verschillen tussen de twee soorten langs sommige delen van hun genetisch materiaal. Bijvoorbeeld, merkten zij een sterke afname van Neanderthaler DNA in een regio van het humane genoom een ​​gen bevat voor een factor gedacht een belangrijke rol in menselijke spraak en taal spelen.

Volgens wetenschappers, de "Fossiele free" methode sequencing genomen van archaïsche is niet alleen belofte in het openbaren van aspecten van de evolutie van de mens en zijn uitgestorven karakteristieke populatiegenetica archaïsche, het kan ook kennis verschaffen over de huidige modellen zoals hybridisatie beïnvloed menselijke diversiteit.

Bovendien kunnen deze studies onderzoekers ook helpen slijpen op genetische veranderingen die niet zijn gevonden in andere soorten, en leer als deze veranderingen hebben bijgedragen rust de eerste mensen met attributen typisch menselijke.

Resurrecting Overleven Casate Neanderthalers door Modern menselijk genoom
Vernot Benjamin en Jozua M. Akey
Wetenschap 28 februari 2014: 343, 1017-1021.