Neandertal genom projesi - Neanderthal genome project

Neandertal genom projesi bir grup bilim adamının sıra Neandertal genomu, Temmuz 2006'da kuruldu.

Tarafından başlatıldı 454 Yaşam Bilimleri Amerika Birleşik Devletleri'nin Branford, Connecticut şehrinde bulunan bir biyoteknoloji şirketi ve koordinasyonu Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü Almanyada. Mayıs 2010'da proje, Afrika dışındaki modern insanlarda kalan 4 milyar bazın analizine dayanan Neandertal genomunun ilk taslağını yayınladı.[1][2][3]

Aralık 2013'te yüksek bir kapsam genetik şifre bir Neandertal ilk kez rapor edildi. Sibirya'nın Altay dağlarındaki bir mağarada yaklaşık 50.000-100.000 yıl önce bulunan bir Neandertal dişi kemik parçasından kaynaklandı.[4][5]

Bulgular

Araştırmacılar iyileşti antik DNA Neandertallerin DNA'sını çıkararak uyluk 38.000 yıllık üç Neandertal örneğinin kemikleri Vindija Mağarası, Hırvatistan ve İspanya, Rusya ve Almanya'da bulunan diğer kemikler.[6] Sadece yaklaşık yarım gram kemik örneği (veya her biri 50-100 mg 21 örnek)[1]), sıralama için gerekliydi, ancak proje, numunelerin kontaminasyonu da dahil olmak üzere birçok zorlukla karşılaştı. bakteri Neandertal'in vücudunu ve kazı alanında ve laboratuvarda kemikleri işleyen insanları kolonileştirdi.[7]

Şubat 2009'da Max Planck Enstitüsü ekibi, Svante Pääbo Neandertal genomunun ilk taslağını tamamladıklarını açıkladı.[7] "Nesli tükenmekte olan bir insan türü olan Neandertallerin genomunda" "modern insanlarda Neandertal genlerine dair önemli bir iz yok" olarak öne sürülen verilerin erken bir analizi.[8] Yeni sonuçlar, bazı yetişkin Neandertallerin laktoz intoleransı.[9] Potansiyel olarak sorusu üzerine klonlama Bir Neandertal olan Pääbo, "Bir fosilden elde edilen DNA'dan başlayarak, bu imkansızdır ve öyle kalacaktır."[7]

Mayıs 2010'da proje, dizilenmiş Neandertal genomu hakkındaki raporlarının bir taslağını yayınladı. Mitokondriyal DNA'yı incelerken keşfedilen sonuçlarla çelişen, Afrikalı olmayan modern insanlara% 1 ila% 4 arasında değişen bir dizi genetik katkı gösterdi. Onlardan Homo sapiens Avrasya'daki örnekler (Fransızca, Han Çinlileri ve Papuanlar) yazarlar, muhtemelen melezleme meydana geldi içinde Levant önce Homo sapiens Avrupa'ya göç etti.[10] Bu bulgu, ifadelerini destekleyen arkeolojik kanıtların yetersizliği nedeniyle tartışmalıdır. Fosil kanıtları, Neandertalleri ve modern insanları bu zaman ve yerde kesin olarak birbirine yakın yerleştirmiyor.[11] 2010'daki ilk dizilere göre, modern insan ve Neandertal genomlarının nükleotid dizilerinin% 99,7'si aynıdır, bu dizilerin yaklaşık% 98,8'ini paylaşan insanlara kıyasla şempanze.[12] (Bir süredir şempanzeler ve insanlar arasındaki ortaklığa ilişkin araştırmalar,% 99 ortaklığını yalnızca% 94'lük bir ortaklığa dönüştürerek, insanlarla şempanzeler arasındaki genetik uçurumun ilk başta düşünülenden çok daha büyük olduğunu gösteriyordu.[13][14] ancak daha yeni bilgiler insanlar, şempanzeler ve şempanzeler arasındaki farkı belirtir. bonobolar yine yaklaşık% 1.0-1.2 oranında.[15][16])

Ek olarak, 2010 yılında, aşağıdakilerin keşfi ve analizi: Mitokondriyal DNA (mtDNA) Denisova hominin içinde Sibirya modern insanlardan 385 bazla farklı olduğunu ortaya çıkardı (nükleotidler ) yaklaşık 16.500 mtDNA dizisinde, modern insan ve Neandertaller yaklaşık 202 bazdır. Tersine, arasındaki fark şempanzeler ve modern insanlar yaklaşık olarak 1,462 mtDNA baz çiftidir. Numunelerin analizi nükleer DNA daha sonra hala devam ediyordu ve bulgunun farklı olup olmadığını netleştirmesi bekleniyordu. Türler.[17][18] Olsa bile Denisova hominin mtDNA soyu, modern insan ve Neandertallerin ayrışmasından önce gelir. birleşik teori nükleer DNA'sı için daha yakın bir ayrılma tarihini engellemez.

Bir Neandertal bebeğinin kısmi iskeletinden bir kaburga parçası bulundu. Mezmaiskaya mağarası kuzeybatı eteklerinde Kafkas Dağları 1999'da 29,195 ± 965 olarak radyokarbon tarihliB.P. ve bu nedenle en son yaşayan Neandertallere aittir. Antik DNA bir için kurtarıldı mtDNA dizisi, dizininkinden% 3.48 sapma gösterdi Feldhofer Neandertal Almanya'da yaklaşık 2.500 km batıda ve 2011'de Filogenetik analiz ikisini bir clade modern insanlardan farklı olarak, mtDNA türlerinin modern insan mtDNA havuzuna katkıda bulunmadığını öne sürüyor.[19]

2015 yılında, İsrail Hershkovitz Tel Aviv Üniversitesi İsrail'in kuzeyindeki bir mağarada bulunan bir kafatasının "muhtemelen bölgede yaklaşık 55.000 yıl önce yaşamış ve ölmüş, modern insanları oraya ve sonra ilk kez yerleştiren bir kadın" olduğunu bildirerek potansiyel bir zaman ve yere işaret ediyor modern insan Neandertallerle ilk kez çiftleştiğinde.[20]

2016'da proje, Neandertallerin modern insanlarla birçok kez çiftleştiğini ve Neandertallerin, günümüz Melanezyalılarının genomunda kanıtlandığı gibi, Denisovalılarla yalnızca bir kez çiftleştiğini buldu.[21]

2006 yılında, aynı Neandertal örneği üzerinde çalışan iki araştırma ekibi sonuçlarını yayınladı; Richard Green ve ekibi Doğa,[22] ve James Noonan'ın ekibi Bilim.[23] Sonuçlar, esas olarak olası bir sorunu çevreleyen bazı şüphelerle alındı. karışım Neandertallerin modern insan genomuna.[24]

Svante Pääbo Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü Genetik Bölümü müdürü ve Neandertal genom projesinin başkanı.

2006 yılında, Richard Green'in ekibi daha sonra yeni bir sıralama 454 Yaşam Bilimleri tarafından geliştirilen ve karakterizasyon için tek molekülleri çoğaltan ve çeyrek milyondan fazla benzersiz kısa sekans ("okuma") elde eden teknik. Bu teknik, rastgele yerleştirilmiş okumalar sağlar, böylece ilgi çekici diziler (modern insanlar ve Neandertaller arasında farklılık gösteren genler) de rastgele ortaya çıkar. Bununla birlikte, bu doğrudan sıralama biçimi orijinal numuneyi yok eder, bu nedenle yeni okumalar elde etmek için daha fazla numunenin yıkıcı bir şekilde sıralanması gerekir.[25]

Noonan'ın ekibi Edward Rubin, Neandertal DNA'sının bakterilere yerleştirildiği ve tek bir parçanın birden çok kopyasını oluşturan farklı bir teknik kullandı. Neandertal genom dizilerinin bir metagenomik kütüphane temelli yaklaşım. Örnekteki tüm DNA, metagenomik kütüphanelerde "ölümsüzleştirilir". Bir DNA parçası seçilir, ardından mikroplarda çoğaltılır. Neandertal DNA'sı dizilenebilir veya belirli diziler incelenebilir.[açıklama gerekli ][25]

Genel olarak, sonuçları oldukça benzerdi. Bir grup insan ve Neandertal genomları arasında bir karışım olduğunu öne sürerken, diğeri hiçbiri bulamadı, ancak her iki ekip de veri setinin kesin bir cevap verecek kadar büyük olmadığını fark etti.[24]

Noonan ve ekibi tarafından yayınlanan yayın, Neandertal DNA dizilerini şempanze DNA'sı ile eşleşen, ancak modern insan DNA'sını değil, birden çok yerde ortaya çıkardı ve böylece tarihin ilk doğru hesaplanmasını sağladı. en son ortak ata nın-nin H. sapiens ve H. neanderthalensis. Araştırma ekibi, en son ortak atalarını tahmin ediyor. H. neanderthalensis örnekler ve onların H. sapiens referans dizisi 706.000 yıl önce (ayrılma zamanı) yaşamış, insan ve Neandertal atalarının popülasyonlarının 370.000 yıl öncesine (ayrık zaman) ayrılışını tahmin etmektedir.

"Analizlerimiz, ortalama olarak elde ettiğimiz Neandertal genom dizisinin ve referans insan genom dizisinin ~ 706.000 yıl önce en son ortak atayı paylaştığını ve insan ve Neandertal atalarının popülasyonlarının anatomik olarak modernin ortaya çıkmasından önce ~ 370.000 yıl önce bölündüğünü gösteriyor. insanlar. "

— Noonan vd. (2006)[23]

Mitokondriyal DNA analizine dayanarak, Neandertal'in bölünmesi ve H. sapiens soyların 760.000 ila 550.000 yıl önce olduğu tahmin edilmektedir (% 95 CI ).[26]

Konuşmayla ilgili genin mutasyonları FOXP2 modern insanlarda bulunanlarla aynı olan Neandertal DNA'sında keşfedildi. El Sidrón 1253 ve 1351c örnekleri,[27] Neandertallerin modern insanlarla bazı temel dil yeteneklerini paylaşmış olabileceğini öne sürüyor.[9]

Ayrıca bakınız

Genel:

Referanslar

  1. ^ a b Green RE, Krause J, Briggs AW, ve diğerleri. (Mayıs 2010). "Neandertal genomunun taslak dizisi" (PDF). Bilim. 328 (5979): 710–22. Bibcode:2010Sci ... 328..710G. doi:10.1126 / science.1188021. PMC  5100745. PMID  20448178.
  2. ^ İçimizdeki Neandertal
  3. ^ "Neandertal DNA'sı bazı modern insan hastalıkları riskini artırabilir". Bilim Haberleri. Alındı 2016-02-15.
  4. ^ Zimmer, Carl (18 Aralık 2013). "Toe Fosili Tam Neandertal Genomu Sağlıyor". New York Times. Alındı 18 Aralık 2013.
  5. ^ Prüfer, Kay; et al. (18 Aralık 2013). "Altay Dağları'ndan bir Neandertal'in tam genom dizisi". Doğa. 505 (7481): 43–49. Bibcode:2014Natur.505 ... 43P. doi:10.1038 / nature12886. PMC  4031459. PMID  24352235. Alındı 18 Aralık 2013.
  6. ^ "Bilim Adamları Neandertal Adamının Genomunun Çoğunu Çözüyor". Deutsche Welle. 13 Şubat 2009.
  7. ^ a b c McGroarty, Patrick (12 Şubat 2009). "Almanya'daki ekip Neandertal genomunun haritasını çıkarıyor". Associated Press.
  8. ^ Wade, Nicholas (12 Şubat 2009). "Almanya'daki Bilim Adamları Neandertal Genomu Taslağı". New York Times. Alındı 20 Mayıs 2010.
  9. ^ a b Inman, Mason (12 Şubat 2009). "Neandertal Genomu" İlk Taslak "Açıklandı". National Geographic Haberleri.
  10. ^ Green RE, Krause J, Briggs AW, Maricic T, Stenzel U, Kircher M, Patterson N, Li H, Zhai W, Fritz MH, Hansen NF, Durand EY, Malaspinas AS, Jensen JD, Marques-Bonet T, Alkan C, Prüfer K, Meyer M, Burbano HA, Good JM, Schultz R, Aximu-Petri A, Butthof A, Höber B, Höffner B, Siegemund M, Weihmann A, Nusbaum C, Lander ES, Russ C, Novod N, Affourtit J, Egholm M, Verna C, Rudan P, Brajkovic D, Kucan Z, Gusic I, Doronichev VB, Golovanova LV, Lalueza-Fox C, de la Rasilla M, Fortea J, Rosas A, Schmitz RW, Johnson PL, Eichler EE, Falush D, Birney E, Mullikin JC, Slatkin M, Nielsen R, Kelso J, Lachmann M, Reich D, Pääbo S (7 Mayıs 2010). "Neandertal Genomunun tam dizisinin taslağı". Bilim. Bilim Mag. 328: 710–22. Bibcode:2010Sci ... 328..710G. doi:10.1126 / science.1188021. PMC  5100745. PMID  20448178.
  11. ^ Wade, Nicholas (6 Mayıs 2010). "Neandertallerin İnsanlarla Çiftleşmesinin İşaretleri". New York Times.
  12. ^ Than, Ker (6 Mayıs 2010). "Neandertaller, İnsanların Arası - İlk Katı DNA Kanıtı". National Geographic Topluluğu. Alındı 9 Mayıs 2010.
  13. ^ Cohen, Jon (29 Haziran 2007). "Göreli Farklılıklar:% 1 Efsanesi" (PDF). AAAS.
  14. ^ "İnsanlar ve Şempanzeler: Yakın Ama O Kadar Yakın Değil". Bilimsel amerikalı. 2006-12-19. Alındı 2006-12-20.
  15. ^ Wong, Kate (1 Eylül 2014). "İnsanlar ve Diğer Primatlar Arasındaki Küçük Genetik Farklılıklar Genomu Kaplıyor". Bilimsel amerikalı. Alındı 12 Ekim 2016.
  16. ^ Gibbons, Ann (13 Haziran 2012). "Bonobolar Şempanzelere En Yakın İnsan Akrabaları Olarak Katılıyor". Bilim / AAAS.
  17. ^ Brown, David (25 Mart 2010). "Kemikten DNA, yeni insan öncüsü gösteriyor ve bir dizi soruyu gündeme getiriyor". Washington Post.
  18. ^ Krause J, Fu Q, Good JM, ve diğerleri. (Nisan 2010). "Güney Sibirya'dan bilinmeyen bir homininin tam mitokondriyal DNA genomu". Doğa. 464 (7290): 894–97. Bibcode:2010Natur.464..894K. doi:10.1038 / nature08976. PMID  20336068.
  19. ^ Igor V. Ovchinnikov; Anders Götherström; Galina P. Romanova; Vitaliy M. Kharitonov; Kerstin Lidén; William Goodwin (30 Mart 2000). "Kuzey Kafkasya'dan Neandertal DNA'sının moleküler analizi". Doğa. 404 (6777): 490–93. Bibcode:2000Natur.404..490O. doi:10.1038/35006625. PMID  10761915.
  20. ^ Kafatası keşfi, insanların Neandertallerle ilk kez seks yaptıkları yeri gösteriyor The Guardian, 28 Ocak 2015
  21. ^ Vernot B., Tucci S., Kelso J., Schraiber JG, Wolf AB, Gittelman RM, Dannemann M., Grote S., McCoy RC, Norton H., Scheinfeldt LB, Merriwether DA, Koki G., Friedlaender JS, Wakefield J., Paabo S., Akey JM (2016). "Melanezyalı bireylerin genomlarından Neandertal ve Denisovan DNA'sını çıkarmak". Bilim. 352 (6282): 235–39. Bibcode:2016Sci ... 352..235V. doi:10.1126 / science.aad9416. PMC  6743480. PMID  26989198.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  22. ^ Green, Richard E .; et al. (16 Kasım 2006). "Bir milyon baz çift Neandertal DNA'sının analizi" (PDF). Doğa. 444 (7117): 330–36. Bibcode:2006 Natur.444..330G. doi:10.1038 / nature05336. PMID  17108958.
  23. ^ a b Noonan, James P .; et al. (17 Kasım 2006). "Neandertal Genomik DNA'sının Sıralaması ve Analizi" (PDF). Bilim. 314 (5802): 1113–18. Bibcode:2006Sci ... 314.1113N. doi:10.1126 / science.1131412. PMC  2583069. PMID  17110569.
  24. ^ a b Timmer, John (2006-11-17). "Neandertal genomisine hoş geldiniz".
  25. ^ a b Lynn Yarris (15 Kasım 2006). "Neandertal Genom Dizilimi Şaşırtıcı Sonuçlar Veriyor ve Gelecekteki Çalışmalara Yeni Bir Kapı Açıyor". Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı. Alındı 2009-02-16.
  26. ^ Posth Cosimo; et al. (2017). "Son derece farklı arkaik mitokondriyal genom, Neandertallere Afrika gen akışı için daha düşük zaman sınırı sağlar". Doğa İletişimi. 8: 16046. Bibcode:2017NatCo ... 816046P. doi:10.1038 / ncomms16046. PMC  5500885. PMID  28675384.
  27. ^ Krause J, Lalueza-Fox C, Orlando L, vd. (Kasım 2007). "Modern insanların türetilmiş FOXP2 varyantı Neandertallerle paylaşıldı". Curr. Biol. 17 (21): 1908–12. doi:10.1016 / j.cub.2007.10.008. hdl:11858 / 00-001M-0000-000F-FED3-1. PMID  17949978.

daha fazla okuma

Dış bağlantılar