211service.com
Neanderthaler-genoom herschrijft menselijke evolutie
Vorig jaar kondigde een internationaal team van onderzoekers aan dat ze de eerste versie van het Neanderthaler-genoom hadden voltooid - meer dan drie miljard nucleotiden, gesequenced uit drie minuten durende monsters van botpoeder. Nu, in twee artikelen die vandaag zijn gepubliceerd in Wetenschap , onthult de groep diepgaande analyses van de gegevens en geeft ze een ongeëvenaarde kijk op de menselijke evolutie. Door het DNA van Neanderthalers te vergelijken met dat van levende mensen van over de hele wereld, hebben de wetenschappers bewijs gevonden dat – ergens tussen 50.000 en 80.000 jaar geleden – moderne mensen en Neanderthalers zich met elkaar vermengden.
De holbewoner binnen: De eerste volledige versie van het Neanderthaler-genoom suggereert dat moderne mensen en Neanderthalers (waarvan een schedel hier wordt getoond) gekruist zijn.
De traditionele kijk van archeologen op de menselijke evolutie, afgeleid van koolstofdatering, skeletstructuur, fossiele locatie en, meer recentelijk, Neanderthaler mitochondriaal DNA, stelt dat mensen tegenwoordig afstammen van een kleine groep individuen die uit Afrika zijn gemigreerd en zich over de hele wereld hebben verspreid . Maar het nieuwe onderzoek toont aan dat moderne mensen in Afrika een lager percentage van het Neanderthaler-genoom hebben dan niet-Afrikanen - wat impliceert dat de stamgroep die Afrika verliet, zich vermengde met Neanderthalers voordat ze de andere continenten gingen bevolken. Waarschijnlijk vond het ergens in het Midden-Oosten of in Noord-Afrika plaats, misschien bij de toegangspoort toen ze voor het eerst naar buiten migreerden, zegt geneticus van de Harvard University David Reich , die de populatiegenetica-analyses heeft uitgevoerd.
De wetenschappers gebruikten slechts een halve gram botpoeder, verzameld uit de botten van drie individuele Neanderthalers die waren opgegraven in de Vindija-grot in Kroatië. De gegevens die ze verstrekken, vertellen niet alleen een verhaal over migratie, maar ook over fysieke evolutie, en stellen onderzoekers in staat om te isoleren wat mensen uniek maakt. De Neanderthalers zijn onze naaste evolutionaire verwanten, zegt: Svante Pääbo , de leider van het project en directeur van genetica bij het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Leipzig, Duitsland. Hij merkt op dat wetenschappers zich nu kunnen afvragen wat ons genetisch onderscheidt van onze naaste levende verwant - de chimpansee - en onze naaste uitgestorven verwant.
Tot nu toe lijkt het antwoord op deze vraag niet veel te zijn. Volgens de onderzoekers erfden mensen ergens tussen de 1 en 4 procent van hun genomen van Neanderthalers; niet alleen het bedrag varieert tussen individuen, maar de werkelijke locatie varieert ook. Er is op dit moment geen indicatie dat er een bepaald gen was met selectief voordeel dat binnenkwam van Neanderthalers, zegt Richard E. Green , een biomoleculaire ingenieur aan de Universiteit van Californië in Santa Cruz, die verantwoordelijk was voor een groot deel van de genetische sequencing. Het signaal lijkt wijd verspreid over het genoom en verschilt van individu tot individu.
In plaats van zich te concentreren op de genen die mensen hebben geërfd, zegt Green, zijn wat interessanter is, gebieden in het menselijk genoom waar er helemaal geen Neanderthaler-signaal is. Die zijn buitengewoon interessant omdat ze suggereren dat er iets is gebeurd in onze evolutionaire geschiedenis dat de lei heeft schoongeveegd. Die genetische regio's - en ze hebben er maar een relatief klein aantal gevonden - zijn degenen die ons menselijk maken. En van een groot percentage van die regio's is al bekend dat ze genen bevatten die betrokken zijn bij huid en haar, hersenfunctie en craniofaciale morfologie.
De gecombineerde bevindingen van de groep vereisten een enorme technologische inspanning, een inspanning van zes jaar en meerdere high-throughput sequencing-technologieplatforms. Het betrof het vinden van manieren om Neanderthaler DNA te onderscheiden van moderne menselijke DNA-besmetting, het elimineren van microbieel DNA dat de botten was binnengedrongen en het bepalen hoe de Neanderthaler-sequenties in de loop van de tijd chemisch waren veranderd. Maar het uiteindelijke resultaat, zegt biologisch antropoloog John Hawks , van de Universiteit van Wisconsin, is 5,3 miljard stukjes informatie over Neanderthalers. En dat, zegt hij, is het wachten waard.
Vóór dit artikel leek het waarschijnlijk dat de twee groepen gekruist waren, maar daar was geen bewijs voor, zegt Hawks, die niet bij het onderzoek betrokken was. En deze studie toont aan dat wat er gebeurde niet als een one-night-stand was. Neanderthalers zijn minstens 1 procent en zelfs 4 procent van je genoom, zegt hij. Je hebt 32 bet-over-overgrootouders, en een daarvan is 3 procent van je genetica. Dit is waar je het genealogisch over hebt.
Vorige maand, antropoloog van de Universiteit van New Mexico Jeffrey Long en zijn collega's spraken op een conferentie waarin ze gegevens presenteerden die suggereerden dat patronen van genetische variatie bij hedendaagse mensen over de hele wereld niet konden worden verklaard door de theorie van de oprichtersgroepen uit Afrika. We dachten na over verschillende mogelijke verklaringen en zagen dat de migratie 'uit Afrika' alleen niet de hoeveelheid variatie kon verklaren die we buiten Afrika zagen, zegt Long. En wat we als de meest waarschijnlijke verklaring beschouwden, was vermenging met een andere archaïsche populatie. Met andere woorden, de Neanderthalers. Puur door genetische statistieken impliceerden de resultaten van Long een geschiedenis die het Neanderthaler-genoom nu kan bevestigen.
De resultaten werpen een licht op de donkere periode van de menselijke evolutie die voorheen ontoegankelijk was. Het is super spannend - er is gewoon niets in mijn carrière dat hiermee kan worden vergeleken, zegt Hawks.