DNK študija ugotavlja, da je manj kot 2 odstotka človeškega genoma človeka

Za ves napredek Homo sapiens je kot vrsta v več sto tisoč letih našega obstoja postala naša genom pripoveduje drugačno zgodbo.



V tej biološki različici zgodbe ljudje niso prišli tako daleč, kot mislimo, od naših bolj arhaičnih prednikov - vsaj na molekularni ravni. V novi znamenitosti papir objavljeno v petek v reviji Znanstveni napredek , raziskovalci podrobno razkrivajo odkrito odkritje o naših genih - ugotavljajo, da je veliko manj našega genoma pravzaprav v celoti naše.

Odkritje - V novi študiji so raziskovalci zgradili evolucijsko družinsko drevo za Homo sapiens , ki temelji na zaporednih genomih sodobnih ljudi, Neandertalci , in Denisovci . S podrobno analizo teh podatkov odkrijeta dve stvari:



Prvič, le 1,5 odstotka in kar 7 odstotkov sodobnega človeškega genoma je edinstveno za našo vrsto. Z drugimi besedami, vsaj 93 odstotkov sodobnega človeškega genoma delimo med našo vrsto in dvema starima hominini .



Podoba imetnika mesta Fernanda Villanea , pravi populacijski genetik z univerze v Koloradu v Boulderju, ki ni bil vključen v študijo Obratno da so ugotovitve impresivne v tem, kar nam povedo o tem, kako so se lahko tri vrste mešale.

Njihovi rezultati podpirajo najbolj vznemirljive nove poglede na interakcije med ljudmi, neandertalci in denisovci, pravi Villanea.

kdaj pridejo uporniki

Drugič, v zadnjih 600.000 letih so bile naše genetske prilagoditve v veliki meri povezane le z razvojem in delovanjem možganov - morda bi morali to, kar pomislimo na edinstvenost človeka, šteti za prvotno, Nathan Schaefer , bioinformatičarka s kalifornijske univerze v San Franciscu in vodilni avtor članka Obratno .



Morda smo že prvič videli, kaj je treba videti, kaj bi lahko naredilo ljudi posebne, pravi Schaefer.

Starodavno Homo sapiens verjetno živela skupaj z neandertalci in denisovci. Shutterstock

Kako jim je to uspelo - Schaefer in njegova ekipa sta za svoje odkritje uporabili tehniko genetske analize, imenovano graf rekombinacije prednikov. Z uporabo javno dostopnih podatkov o genomih sodobnih ljudi, neandertalcev in denisovcev so nato te sekvence sami sekvencirali in nato z orodjem grafa rekombinacije prednikov skicirali genetsko drevo, ki zajema tri vrste.



Če sestavite zaporedje ljudi, bi lahko naredili drevo, ki bi pokazalo, kako so vsi v povprečju povezani s celotnim genomom, pojasnjuje Schaefer.

predstave, kot so Vikingi in Igra prestolov

Naneseno na tri vrste deluje na podoben način - kartira, kako so med seboj povezane v genomu, najde skupne regije in različne.

V istem obsegu lahko gledajo vse človeške populacije hkrati, pravi Villanea.

Zelo smo si podobni neandertalcem.

Zakaj je to pomembno - S ponovnim ustvarjanjem teh evolucijskih dreves lahko današnji raziskovalci natančno opredelijo, kdaj H. sapiens prilagodili in odmikali od naših prednikov in drugih hominin rodov.

Toda, da bi razumeli, kako smo povezani z neandertalci in denisovci, je pomembno, da ne pogledamo le genov - ampak tudi, kaj se zgodi, ko se ti geni prevedejo v beljakovine.

datum izida zvezdnih vojn padli red

Ko postavite to vprašanje, smo zelo podobni neandertalcem, pravi Schaefer.

Vemo, da imamo okoli 20.000 genov in nekje okoli 40 jih ima te dejanske razlike v kodiranju, da imajo vsi ljudje eno različico, neandertalci pa drugo, pravi.

To je že tako: 'Vau, res smo jim zelo blizu.'

Kar zadeva kasnejše ugotovitve o kognitivnih prilagoditvah, Schaefer pravi, da genomi namigujejo na resnično razliko med ljudmi in drugimi starodavnimi ljudmi, ki je povezana z razvojem naših možganov. Pritiski, ki so povzročili te razlike, so verjetno neverjetno stari.

Ti dogodki prilagajanja, ki opredeljujejo našo vrsto, so se verjetno zgodili pred približno [600.000] in [200.000] leti v Afriki, pravi Villanea.

Sodobni ljudje delijo velik del svojega genoma z neandertalci. Joe McNally/Hulton Archive/Getty Images

kdaj je izšel Spider Man 2

Kaj sledi - To drevo ponuja pogled na adaptacijske dogodke v zadnjih 600.000, ki so ključnega pomena za naš kognitivni razvoj - in morda bolj metafizično, človeško edinstvenost. Drevo namiguje, da bi lahko bili genetsko edinstveni iz neandertalcev in denisovcev vse v naših glavah - se pravi v naših možganih.

Zdaj me zanima poskušati izvedeti več o tem, kako geni delujejo in kaj ti geni počnejo, pravi Schaefer. Na primer, katere mutacije v človeškem genomu so celo funkcionalne, saj imajo merljiv učinek na naše vedenje.

Študija ponuja nekoliko več svetlobe tudi o Denisovanih kot vrsti. Ker študija podrobno opisuje, je znanih veliko več informacij o tem, kako sodobna človeška DNK odraža pretekle interakcije naše vrste z neandertalci zgolj zato, ker je bilo odkritih več ostankov neandertalcev in je več njihovih genomov znanih znanosti.

Trenutno naše znanje o denisovanskem genomu izvira iz ene same rožnate kosti, najdene v jami v Sibiriji, in Villanea pravi, da se bo treba veliko dela v prihodnje osredotočiti na razumevanje te izmuzljive populacije starodavnih hominin - in če obstaja še kakšno starodavno ljudstvo, ki ga je še treba odkriti.

Kdo ve, pravi. Le več časa - in podatkov - lahko pove.

Povzetek: Mnogi ljudje nosijo gene iz neandertalcev, dediščino pretekle primesi. Obstoječe metode odkrivajo ta arhaični homininski prednik v človeških genomih z uporabo vzorcev neravnovesja povezav ali neposredne primerjave z neandertalskimi genomi. Vsaka od teh metod je omejena po občutljivosti in razširljivosti. Opisujemo nov algoritem sklepanja rekombinacijskega grafa prednikov, ki se prilagaja velikim naborom podatkov v celotnem genomu in dokazuje njegovo natančnost na resničnih in simuliranih podatkih. Nato ustvarimo rekombinacijski graf prednikov v celotnem genomu, ki vključuje človeške in arhaične genome homininov. Iz tega ustvarimo zemljevid v človeških genomih arhaičnih prednikov in genomskih regij, ki jih arhaični hominini ne delijo niti po mešanici ali po nepopolnem razvrščanju rodov. Ugotovili smo, da je le 1,5 do 7% sodobnega človeškega genoma edinstveno človeško. Najdemo tudi dokaze o večkratnih izbruhih prilagoditvenih sprememb, značilnih za sodobnega človeka v zadnjih 600.000 letih, ki vključujejo gene, povezane z razvojem in delovanjem možganov.