Расшыфроўка геному неандэртальца

У ліпені 2006 года Інстытут эвалюцыйнай антрапалогіі Таварыства Макса Планка ў Германіі і кампанія 454 Life Sciences у ЗША абвясцілі аб пачатку працы па секвеніраванню поўнага геному неандэртальца.

Геном неандэртальца па памеру блізкі да геному сучаснага чалавека. Папярэднія вынікі паказваюць, што ДНК сучаснага чалавека і неандэртальца ідэнтычныя прыблізна на 99,5%. Даследчыкі вылучылі выкапневую ДНК неандэртальца з косткі сцягна шкілета неандэртальца 38 000-гадовай даўніны з пячоры Віндзія ў Харватыі, а таксама з іншых костак, знойдзеных у Іспаніі, Расіі і Германіі.

Для секвеніравання патрабавалася прыблізна 500 мг узораў касцяной тканіны. Праца па праекце апынулася спалучаная са шматлікімі цяжкасцямі, уключаючы забруджванне ўзораў бактэрыямі і людзьмі, якія маніпулявалі косткамі на раскопках і ў лабараторыі. Было адабрана толькі шэсць узораў косткі ад пяці неандэртальскіх асобін, якія паходзяць з чатырох стаянак: узоры Vindija 33.25 і Vindija 33.16 (узрост ~44 тыс. л. н.) з пячоры Віндзія (Харватыя), узоры двух неандэртальцаў Feldhofer 1 і Feldhofer 2 (узрост ~40 тыс. л. н.) з грота Фельдхофер (Германія), узор Sidron 1253 (узрост ~49 тыс. л. н.У алтайских неандертальцев найдены гены архаичных сапиенсов, а у денисовцев — гены гейдельбергских людей) з пячоры Эль-Сідрон (Іспанія) і ўзор Mezmaiskaya 1 (узрост 60-70 тыс. л. н.) з пячоры Мязмайская (Расія). Больш за 99% генетычных дадзеных даў узор Vindija 33.16 з пячоры Віндзія. Каб праверыць, ці з'яўляюцца атрыманыя паслядоўнасці нуклеатыдаў з гэтага ўзору тыповымі для неандэртальца, даследчыкі прааналізавалі некалькі мільёнаў пар нуклеатыдаў з іншых узораў неандэртальцаў. Найбольшая колькасць параўнальнага генетычнага матэрыялу далі ўзор з Мезмайскай пячоры (20 мільёнаў пар нуклеатыдаў), узор з пячоры Эль-Сідрон (5 мільёнаў пар нуклеатыдаў), узоры з грота Фельдхофер (2 мільёны пар нуклеатыдаў).

У лютым 2009 года група генетыкаў пад кіраўніцтвам Свантэ Пяэба абвясціла аб завяршэнні першага праекта геному неандэртальца. Было прачытана 3,7 мільярды пар нуклеатыдаў — больш, чым ёсць у геноме (3,2 мільярды пар нуклеатыдаў), так як некаторыя ўчасткі неандэртальскай ДНК былі прачытаныя ў некалькіх копіях. У рэальнасці атрымалася расшыфраваць толькі 63% неандэртальскага геному (2 мільярды пар нуклеатыдаў, калі выключыць паўтараюцца фрагменты), а тыя, што засталіся 37% яго даўжыні (1,2 мільярды пар нуклеатыдаў) яшчэ не былі выяўленыДороничев Б., Голованова Л. В. В. Неандертальцы в свете данных генетики // Пятая кубанская археологическая конференция, 2009 . Дадзеныя першага чарнавога чытання паказалі, напрыклад, што розніца паміж генома чалавека і неандэртальца складае каля 12,8% розніцы паміж генома чалавека і шымпанзэ. Адсутнасць у геноме неандэртальца гена Lct кажа аб тым, што неандэртальцы не маглі засвойваць лактозу.

У 2010 годзе ў часопісе Science з'явіўся артыкул з вынікамі расшыфроўкі геному неандэртальцаRichard E. Green, Johannes Krause, Adrian W. Briggs, Tomislav Maricic, Udo stenzel. A Draft Sequence of the Neanderthal Genome // Science 07 May 2010: Vol. 328, Issue 5979, pp.
 710-7224 миллиарда доказательств: как неандертальцы перестали быть родичами Sapiens .

Далейшыя даследаванні выявілі 5 генаў, звязаных з функцыямі скуры, разумовай дзейнасцю і энергетычным абменам, якія існуюць у чалавека і не былі знойдзены ў неандэртальца і чые змены носяць відавочна, адаптыўны характар.

Генетычны матэрыял фалангі пальца дарослай неандэртальскай жанчыны з Дзянісавай пячоры з пласта 11 узростам 50 тыс. гадоўОписана в работе Mednikova M. B. A proximal pedal phalanx of a Paleolithic hominin from Denisova Cave, Altai. Archaeol. Ethnol. Anthropol. Eurasia 39, 129–138 (2011) падвергнулі падрабязнаму аналізу, кожная пазіцыя неандэртальскага геному была прачытана ў сярэднім 50 разоў. 99,9% з 1,7 гігабаз паслядоўнасцяў ДНК у геноме чалавека былі пакрытыя па меншай меры дзесяць разоў. Забруджванне сучаснай ДНК чалавека, якая ацэньваецца па паслядоўнасцям мітахандрыяльнай і ядзернай ДНК, складае каля 1%Kay Prüfer et al. The complete genome sequence of a Neanderthal from the Altai Mountains, 2013The complete genome sequence of a Neanderthal from the Altai Mountains (PDF). Вынікі даследавання поўнага геному неандэртальца генетыкі выклалі ў адкрыты доступA high-quality Neandertal genome sequence, каб навукоўцы маглі свабодна працаваць з гэтым матэрыяламРасшифрованный геном неандертальца сделали общедоступным, 21 марта 2013.

Праведзеныя раней даследаванні геному чалавека паказалі, што існуе 13 варыянтаў алеляў, якія сустракаюцца ў еўрапейцаў значна часцей, чым у афрыканцаў. З гэтых 13 варыянтаў 10 былі знойдзены ў геноме неандэртальца, што стала адным з довадаў на карысць скрыжавання Homo sapiens з неандэртальцамі на тэрыторыі Еўропы і Азіі. 1-3% геному сучасных неафрыканцаў — гэта гены неандэртальцаў, пры гэтым еўрапейцы нясуць крыху менш неандэртальскіх генаў, чым азіяты. 0,3–0,7% неандэртальскіх генаў выяўленыя ў ДНК афрыканцаўAncient Ethiopian genome reveals extensive Eurasian admixture throughout the African continentДревнейшая ДНК, выделенная из африканского скелета, указала на евразийские корни і прыкладна 5% генаў алтайскіх неандэртальцаў утрымліваюць у сабе афрыканскія мутацыі, якіх няма ў еўрапейскіх неандэртальцаў. Гэта кажа аб тым, што алтайскія неандэртальцы скрыжоўваліся з анатамічна сучаснымі людзьмі звыш 100 тысяч гадоў назадMartin Kuhlwilm et al.
 Ancient gene flow from early modern humans into Eastern Neanderthals, 2016Учёные: неандертальцы скрещивались с людьми уже 100 тыс лет назад. Секвеніраванне мітахандрыяльнай ДНК неандэртальца з пячоры Холенштайн-Штадэль, які жыў 124 тыс. л. н., паказала, што гэты падвід неандэртальцаў аддзяліўся ад асноўнага ствала паміж 316 000 і 219 000 гадоў таму і скрыжоўваўся з Homo sapiens яшчэ як мінімум 219 тыс. гадоў тамуCosimo Posth et al.Deeply divergent archaic mitochondrial genome provides lower time boundary for African gene flow into Neanderthals, 04 July 2017.

З асадкавых адкладанняў ва Усходняй галерэі Дзянісавай пячоры генетыкі змаглі вылучыць неандэртальскую і дзянісаўскую мтДНК, пры гэтым сляды ДНК неандэртальцаў і дзянісаўцаў знайшлі ў пластах № 14 і № 15, што паказвае на сумеснае існаванне ў пячоры гэтых двух відаў на працягу доўгага часу. Таксама неандэртальская мтДНК была знойдзена ў адкладах бельгійскай лакацыі Trou ai Wesse, пячор Чагырская, Эль-СідронИсследование ДНК древних людей стало возможным без самих останков, 28 апреля 2017.

 Гл. таксама 
 Эвалюцыя
 Генетыка

 Спасылкі 
 Неандерталец в каждом із нас


Катэгорыя:Антрапагенез
Катэгорыя:Геноміка
Катэгорыя:Неандэртальцы