Menu

VÝŠE: Neandrtálského lebky
WIKIMEDIA, AQUILAGIB

Neandertálci, moderní lidé‘ nejbližších evolučních příbuzných, žil již po tisíce let. Ale kvůli křížení mezi oběma skupinami kolem 55.000 lety, zbytky z naší dávno ztracené příbuzné zůstávají v genetickém materiálu jedinců naživu dnes. Vědci již dříve navrhli, že NEANDRTÁLSKÁ DNA byla během posledních 45 000 let postupně odstraněna z moderních lidských genomů. Ale nová studie, zveřejněná minulý týden v PNAS, hlásí, že Neandrtálci předky v Evropě pravděpodobně zažil rychlé očištění od moderních lidí‘ genomy, ale pak se ustálí.

Neandrtálské DNA tvoří přibližně 2 procenta genomu dnešních lidí, non-Africké sestupu (vědci se domnívají, že Neandrtálci prolínají s moderními lidmi poté, co se vynořil z Afriky). Několik studií naznačují, že Neandrtálci možná kryl sekvence, které byly škodlivé pro moderní lidi, a proto byly vymazány z DNA našich předků. Vědci například zjistili, že dlouhé úseky genomů moderních lidí, zejména oblasti bohaté na geny, zcela postrádají neandrtálské příspěvky.

Důkazy, že Neandrtálci komunity byly mnohem menší než ty lidské vedly badatele k domněnce, že slabě škodlivé varianty, které by byly rychle odstraněny z větší skupiny s více genetické rozmanitosti—nahromaděné v Neandrtálský genom. „Když populace jsou menší, výběr není tak silný,“ vysvětluje Benjamin Vernot, populační genetik Ústavu Maxe Plancka pro Evoluční Antropologii a jeden z autorů knihy nejnovější studie. „Takže v průměru by neandrtálci měli ve svém genomu více špatných mutací než moderní lidé.“

Viz „Účinky Neandrtálské DNA Moderních Lidí“

Zatímco studie obecně podporuje hypotézu, že moderní lidské genomy vrhnout žádné nežádoucí stopy DNA Neandrtálce, jak tento proces došlo, nebylo jasné.

Podle Vernot, jeho týmu vyšetřování pocházel z dvě studie—jedna experimentální a jedna teoretická—uvádí poněkud rozporuplné výsledky. Jedna byla 2016 Přírody článku spoluautorem více než 60 vědců, včetně tří vyšetřovatelů, kteří byli zapojeni v nejnovější studii, která se zabývala genetickým materiálem 51 starověké Eurasians a hlášeny kontinuální ztráta Neandrtálské DNA v Evropské populace více než 45 000 let.

V další zprávě, zveřejněné téhož roku v Genetice, jiný tým provedeny simulace na modelu, co by se stalo, kdyby Neandrtálci skutečně vzniknou mutace mnohem rychleji než moderní lidé. Z toho vyplynulo, že spíše než pomalu v průběhu času klesá, Neandrtálské DNA v moderní lidské genomy by se rychle snížila během prvních 10 až 20 generací po dvě skupiny křížili, dobu méně než 1000 let, pak zůstala beze změny po celé budoucí generace.

Vernot a jeho kolegové určit, zda jiný model přírodního výběru může vysvětlit postupným poklesem Neandrtálské DNA ve starověkých Euroasijských genomů. „Vyzkoušeli jsme spoustu věcí a žádná z nich nefungovala,“ říká Vernot. „Řídili jsme se ořechy a snažili jsme se přijít na to, jak tento pokles v průběhu času provést, protože to jsme viděli v datech.“

nakonec se tým rozhodl vrátit a pokusit se znovu analyzovat staré genomy. Tehdy spatřili problém: statistika použitá ve studii Nature spoluautorem Vernotových spolupracovníků. Použili to k odhadu stupně neandrtálského původu u moderních lidí, ale zahrnovalo předpoklady o historii moderních lidí, jako je nedostatek migrace mezi určitými populacemi. Takže Vernot skupina analyzovala data s aktualizovanou statistiku, že neudělal žádnou z těchto domněnek—a využil další Neandrtálského genomu, které bylo charakterizováno v roce 2017—a našel žádnou změnu v Neandrtálské předky za posledních 45 000 let.

“ je to odstrašující případ, že byste měli přemýšlet o migraci, protože to může udělat rozdíl ve vašem závěry, i když to není to, co chcete studovat právě teď,“ říká Kelley Harris, populační genetik na University of Washington, který se podílel na rok 2016 Genetika papír a nebyl zapojen v Vernot studie.

V následné analýze, vědci zjistili, že nejlepší model, aby se vešly tyto nově analyzovaná data byla jedna, ve kterém Neandrtálských sekvencí byly rychle odstraněny z moderních lidských genomů během asi 10 generací po křížení, spíše než postupně ztratil v průběhu mnoha tisíc let—stejně jako autoři Genetika studie již dříve hlášeny. Vernot poukazuje na to, že jak vyšetřovatelé neodhalili vzorky od lidí, kteří žili v období bezprostředně po meziskupiny páření, tato teorie musí být ještě potvrzena.

Označit Lipson, personál vědec v genetik David Reich je lab na Harvardské Lékařské Školy, který nebyl zapojen do studie, ale je zmíněn v knize poděkování, říká, že i když to byl „myslel-provokující papír“, že ho nutilo myšlenku postupného poklesu Neandrtálci předky, nebylo to ho přesvědčilo úplně. Lipson—jeden z autorů knihy 2016 Povaha studie dodává, že další analýzy, a možná i více vzorků DNA, je zapotřebí, aby zcela vyvrátit původní hypotézu.

Viz „Vnitřní Neandrtálec“

Vernot tým také použil nové statistiky pro zkoumání změny v Neandrtálských sekvencí v různých částech moderního lidského genomu v průběhu času. Z toho vyplynulo, že zatímco velmi málo vyčerpání došlo v genech, které tvoří kolem 2% celkové DNA, ztráta byla viditelná v regulačních sekvencích, které tvoří méně než 1 procento. Podle Vernota se tato zjištění dobře hodí k předchozím studiím, které ukázaly, že neandrtálské sekvence spojené s onemocněním u moderních lidí se často vyskytují v regulačních oblastech. Poznamenává, že je třeba udělat více práce, abychom zjistili, zda byly tyto sekvence odstraněny z mnoha moderních lidských genomů, protože byly škodlivé. „Stále nevíme, proč by regulační sekvence byly horší než genové sekvence,“ říká Vernot. „To by bylo zajímavé sledovat.“

m. Petr et al., „Limity dlouhodobého výběru proti neandertální introgresi“, PNAS, doi: 10.1073 / pnas.1814338116, 2019.