Un craniu uman și neanderthal modern se confruntă.

Un craniu uman și neanderthal modern se confruntă.

John Capra, un om de știință al Universității Vanderbilt, vrea să știe cum evoluția a format genomii noștri și cum diferențele în genetică pot da seama de diferențele dintre specii. În ultima sa lucrare, el încearcă să înțeleagă mai bine ceea ce au putut fi oamenii antici – neanderthalienii și Denisovanii. Acest lucru a fost dificil, deoarece există doar atât de multe lucruri încât oamenii de știință se pot informa despre trăsăturile biologice din fosile și ADN. Și nu este mare lucru.

Noul studiu al lui Capra profită de faptul că neanderthalii s-au înrudit cu oamenii moderni (da, Jean Auel era un geniu preșcient). Colectiv, avem aproximativ o treime din genomul Neanderthalului împrăștiat în nucleele celulelor noastre, sau cel puțin populațiile eurasiatice. Cea mai mare parte a ADN-ului Neanderthal se află în regiuni care nu codifică proteine, o categorie care include regiuni de reglare a genelor care dictează unde, când și cât de mult se exprimă o genă.

Antic vs. modern

O mare parte din ADN-ul neanderthal care a fost păstrat în genomul modern influențează sistemul imunitar, părul și pielea și dezvoltarea neurologică. Dar pentru a afla ce regiuni genetice au efecte de reglementare divergente la oamenii antici și moderni, laboratorul lui Capra nu s-a uitat la secvențele ADN de Neanderthal pe care le-au obținut oamenii moderni. S-a uitat la secvențele pe care noi nu a făcut- obține.

În primul rând, Capra și colegii săi au realizat un algoritm care putea estima cât de mult o anumită secvență ADN ar putea regla activitatea genelor din apropiere. Ei au instruit-o în depozitul de date PredictDB de variante genetice și profiluri de activitate genică de la oamenii moderni. Au generat apoi două liste: acele gene care nu au un regulator arhaic și cele care au una.

Pentru a face acest lucru, cercetătorii și-au aplicat algoritmul pe genomul Altai Neanderthal, o femeie care a trăit în urmă cu aproximativ 122.000 de ani în Munții Altai care se întind între intersecția dintre Rusia, China, Mongolia și Kazahstan. Prin compararea efectelor de reglementare previzionate ale regiunilor neandertale din genomul Neanderthal cu regiunile moderne corespunzătoare din genomul nostru, cercetătorii au dedus că avem 766 de gene care nu au regiuni arhaice de reglementare și, prin urmare, sunt reglementate probabil diferit la noi decât au fost în Altai Neanderthal.

Relevanță clinică

Genele sunt prezente pe toate cele 22 de cromozomi obișnuiți și sunt active în toate cele 44 de țesuturi analizate. Rezultate similare (deși nu sunt identice) au fost obținute atunci când genomul modern a fost comparat cu cel al altor doi oameni antici: un Denisovan care a trăit cu 72.000 de ani în urmă și Vindija Neanderthal, care a locuit în Croația cu 52.000 de ani în urmă.

Ansamblul de gene reglementate divergent este îmbogățit în cele care joacă roluri într-o serie de probleme clinice importante, inclusiv atacuri de cord, avort spontan și anumite tipuri de cancer. De obicei, dar nu întotdeauna, secvența Neanderthal crește riscul acestor evenimente. Alte gene reglementate divergent au făcut ca omininele antice să fie mai păroase decât noi, cu arhitectură scheletică și dentară diferită.

Deci, neanderthalii erau diferiți de noi și arătau diferiți de noi, nu neapărat pentru că aveau gene diferite decât noi, ci pentru că genele noastre sunt reglementate diferit. Este posibil ca această constatare să nu fie de ultimă oră, dar este cu siguranță încă minunată. Și, probabil, metodologia va dezvălui alte diferențe fenotipice care nu au putut fi studiate cu fosile.

Nature Ecology & Evolution, 2019. DOI: 10.1038 / s41559-019-0996-x (Despre DOI).

Sursa articol

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here