Strona główna > biologia, ewolucja, nauka > Jeszcze o genach Neandertalczyka

Jeszcze o genach Neandertalczyka

Październik 19, 2007 Dodaj komentarz Go to comments

Kilka miesięcy temu opublikowano wstępne wyniki z badań zajmujących się rozszyfrowywaniem genomu Neandertalczyka. Wnioski dwóch grup, które się tym niezależnie zajmują, były nieco inne. Zespół Rubina nie znalazł śladów, które mogłyby sugerować, że ludzie współcześni krzyżowali się z neandertalczykami, natomiast zespół Pääbo twierdził, że ich dane sugerują przepływ genów między tymi populacjami, i to raczej od ludzi do neandertalczyków. Grupa Pääbo wyliczyła też, że ostatni wspólny przodek ludzi współczesnych i neandertalczyków żył później, niż według wyliczeń zespołu Rubina, które są bliższe wcześniejszym ustaleniom. Różnice w wynikach obu zespołów sprowokowały kolejnych naukowców do zajęcia się analizą neandertalskich sekwencji.

neanderthal.jpgW PLoS Genetics pojawił się artykuł, którego autorzy dowodzą, że wyniki uzyskane przez Pääbo mogą wskazywać na zanieczyszczenia sekwencjami ludzi współczesnych lub większą ilością błędów w sekwencjonowaniu. Ponieważ DNA z czasem ulega degradacji, należy się spodziewać, że prawdziwe fragmenty DNA neandertalskiego będą krótsze od współczesnych zanieczyszczeń. Kiedy badacze zanalizowali uzyskane przez Pääbo krótkie fragmenty sekwencji osobno, a dłuższe osobno, analiza samych krótkich dała wyniki podobne do tych, jakie otrzymał konkurencyjny zespół Rubina, natomiast sekwencje dłuższych fragmentów były bardziej zbliżone do sekwencji współczesnych ludzi. Inną przyczyną różnic mogą być techniki laboratoryjne stosowane przez oba zespoły, np. samo sekwencjonowanie. Być może w zespole Pääbo sekwencjonowanie daje więcej błędów. Uważa się, że jedna z częstych zmian w DNA po śmierci organizmu polega na przekształceniu cytozyny w uracyl, co w sekwencjonowaniu uwidacznia się jako mutacja z C w T lub z G w A. Okazuje się, że tego typu różnice między sekwencjami ludzi współczesnych a neandertalczyków częściej występują w danych Rubina, niż w danych Pääbo, co może oznaczać zarówno mniej zdegradowaną matrycę (a więc zanieczyszczenia), jak i jakieś odchylenie przy sekwencjonowaniu. Nie przekonali jednak wszystkich – John Hawks proponuje inne wyjaśnienia.

Mimo to Pääbo nie ustaje w pracach nad sekwencjami neandertalczyka. W Current Biology pojawił się właśnie kolejny artykuł jego zespołu. W rozmowie z NYT Pääbo wyjaśnia, że materiał genetyczny jest nowy, a procedury chroniące przed zanieczyszczeniem współczesnym DNA poprawione. Oznacza to, że mamy do dyspozycji coraz więcej genomowych sekwencji pochodzących od neandertalczyków – w tej pracy wykorzystano dwie nowe kości, a analiza mitochondrialnego DNA wykazała, że pochodzą od dwóch różnych osobników. Co do procedur kontrolnych, to oprócz natychmiastowego zamrożenia i sterylnej izolacji zastosowano jeszcze test na zanieczyszczenia genomowego DNA, polegający na sprawdzaniu za pomocą PCR siedmiu fragmentów genomu, które według poprzednich prac różnią się u neandertalczyka i u wszystkich ludzi współczesnych.

Tym razem Pääbo zajął się genem FOXP2, który podejrzewa się o rolę w rozwoju ludzkiej mowy. Posiadanie jednej zmutowanej (lub nieaktywnej) kopii tego genu łączy się z zaburzeniami mowy, a konkretnie z problemami z artykulacją oraz trudnościami ze stosowaniem niektórych reguł gramatycznych. Białko FOXP2 to czynnik transkrypcyjny, który można znaleźć między innymi w mózgu. Sekwencja tego białka jest identyczna u szympansów, goryli i rezusów, ale ludzka wersja różni się od małpiej dwoma aminokwasami. Według poprzednich prac Pääbo ludzki wariant FOXP2 nosi ślady silnej presji selekcyjnej, dzięki której w ciągu ostatnich 200 000 lat rozprzestrzenił się w ludzkiej populacji.

Wyniki otrzymane przez Pääbo wskazują, że neandertalczycy mieli taki sam wariant FOXP2, jak my. Poza tym otaczające go sekwencje są identyczne – co sugeruje, że presja selekcyjna zadziałała na ten gen jeszcze przed rozdzieleniem się ludzi współczesnych i neandertalczyków. Ponieważ pierwsze ślady neandertalczyków pochodzą sprzed około 350 tys. lat, a badania genetyczne (m. in. Rubina) potwierdzają ten moment rozejścia się naszych populacji, oznaczałoby to, że ludzka wersja genu FOXP2 jest starsza, niż dotychczas sądzono. Zatem poprzednie wyliczenia zespołu Pääbo były obarczone błędem, chyba, że i tym razem nie udało się uchronić neandertalskiego DNA przed zanieczyszczeniami. A może wyjaśnieniem byłoby krzyżowanie się ludzi i neandertalczyków, jak sugeruje to John Hawks?

  1. inhet
    Październik 27, 2007 o 12:16 pm

    Mało miejsca na komentarz…
    Przepływ genów między bliskimi gatunkami to nic nowego – muł, oślik, tyglew, lygrys…Mieszańce są bezpłodne, ale tylko zazwyczaj. To że przepływ odbywał sie głównie (lub tylko) ku H.n. od H.k. nietrudno pojąc, zważywszy ludzką seksualność. H.n. miał niechybnie inną.
    Sam gen FOXP2 nie wystarczy, żeby gadać. Potrzebne są też inne rzeczy, np. rozwinięta głośnia. Zresztą w razie czego H.n. mógł mieć język migowy lub gwizdany.

  2. Październik 27, 2007 o 12:39 pm

    Miejsca jest dużo, możesz się rozpisać.
    Pewnie, że zdarzają się krzyżówki międzygatunkowe i czasem są płodne. Pytanie tylko, czy zdarzały się między H.s.s. a H.s.n. Parę kości i trochę badań molekularnych sugeruje, że coś jest na rzeczy, ale 100% pewności nie ma. I jasne, że sam allel FOXP2 nie wystarczy do mówienia. Na pewno trzeba też współpracy paru innych alleli. Ale to chyba oczywista oczywistość?
    Zresztą o FOXP2 powinnam kiedyś napisać coś dłuższego, bo to fajny gen, który wydaje się ważny u ptaków śpiewających i nietoperzy z umiejętnością echolokacji.

  3. inhet
    Październik 27, 2007 o 4:45 pm

    Pewnie ,że Ameryki nie odkrywam, martwi mnie tylko pośpiech w formułowaniu hipotez – a już strach pomyśleć, co z tego mogą zrobić dziennikarze.

  4. @ntropolog
    Lipiec 1, 2009 o 2:28 pm

    Mamy wyraźne dowody na krzyżowanie się obu grup (z odrębnością gatunkową neandertalczyka by się wstrzymał – sprawa wielce niepewna), wystarczy przeanalizować morfologię anatomicznie nowoczesnego człowieka z Europy z okresu „przejścia” i neandertalczyka. Nagle gdy spotykają się obie grupy, u neandertalczyków obserwujemy pojawienie się wyraźnie nowoczesnych cech (m.in. brak przerwy zatrzonowej, pojawienie się guzowatości bródkowej czy redukcja siekaczy), natomiast u anatomicznie nowoczesnego człowieka masywne trzonowce wybiegające poza zmienność obserwowaną wcześniej (to samo z kłami), rozwój wałów nadoczodołowych, pojawienie się wydatnego guza potylicznego oraz otwór żuchwowy przykryty mostkiem kostnym. Póki genetycy nie znajdą genów (a raczej ich kompleksów) za to odpowiedzialnych i nie określą jaka mogła być ich ekspresja „kilka” różnic w nukleotydach niewiele nam powie – wciąż będą to tylko przesłanki .t

  1. No trackbacks yet.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

%d bloggers like this: