Genome of Neandertals onthult inteelt

Als je denkt dat de koninklijke families van Europa na eeuwen van inteelt een beperkte genenpool hadden, overweeg dan de Neandertals van Siberië. In een rapport over het meest complete genoom van een Neandertal dat ooit is gesequeneerd, heeft een internationaal team van onderzoekers ontdekt dat de ouders van een Neandertal-vrouw uit Siberië net zo nauw verwant waren als halfbroers en -zussen.

Het genoom laat ook zien dat op een gegeven moment de Neandertals zich vermengden met andere menselijke groepen, waaronder hun neven en nichten, de Denisovans, en onze eigen moderne menselijke voorouders. Er zijn zelfs tekenen van Denisovans kruising met een mysterieuze archaïsche soort. Al met al suggereert de studie zeer nauwe ontmoetingen tussen de verschillende soorten mensachtigen die de afgelopen 125.000 jaar leefden. Het gedetailleerde genoom van de uitgestorven Neandertals our dichtstbijzijnde verwanten biedt ook een nieuwe kijk op de genetische verschillen die onze soort onderscheiden van alle anderen.

Het Neandertal-DNA kwam uit een teenbot, dat dateert van 50.000 jaar geleden, gevonden in 2010 op de bodem van de Denisova-grot in het Altai-gebergte in Siberië. DNA uit een vingerbot uit de grot onthulde de identiteit van een nieuw type mens in 2010 de Denisovans, die nauwe verwanten van Neandertals waren. De koude grot bewaarde het DNA in zowel het Neandertal-teenbot als het Denisovan-vingerbot zo goed dat een team onder leiding van Svante Pa a bo, een paleogeneticus bij het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Leipzig, Duitsland hoogwaardige genomen produceren, waarin elke positie van DNA gemiddeld 50 keer werd gesequenced. Hoewel de groep in 2010 een conceptvolgorde publiceerde die was samengevoegd uit verschillende Neandertals in Europa, was deze van veel mindere kwaliteit en had veel hiaten.

Door dit Siberische Neandertal-genoom rechtstreeks te vergelijken met de genetische codes van de Denisovan, een ander Neandertal uit de Kaukasus en 25 moderne mensen, konden Pa a bo en zijn collega's zien dat dit Siberische Neandertal het product was van inteelt en dat haar voorouders ook hun vrienden kozen uit hun uitgebreide familie. Dit suggereert dat deze Neandertal-vrouw uit een kleine, geïsoleerde populatie kwam, meldt het team vandaag online in Nature . Onderzoekers weten al enkele jaren dat Neandertals in Europa veel minder genetische diversiteit hadden dan moderne mensen die tegelijkertijd leefden. Maar het was verrassend dat ze halfbroers of -zussen waren of zoiets, zegt Pa a bo.

Het genoom onthulde ook gevallen van kruising, waarbij Neandertals DNA uitwisselden met onze soort ( Homo sapiens ) en Denisovans. Tegenwoordig hebben levende mensen buiten Afrika ongeveer 1, 5% tot 2% van hun DNA geërfd van Neandertals, suggereert het artikel, in overeenstemming met eerdere schattingen.

Niet alleen kruisten Neandertals, Denisovans en moderne mensen, maar de onderzoekers hebben ook DNA ontdekt van een nog archaïsche mens misschien Homo erectus in het genoom van Denisovans. Inteelt, zij het van geringe omvang, vond plaats onder veel mensachtigen, schrijven de auteurs in het nieuwe rapport. Co-auteur Montgomery Slatkin, een populatiegeneticus aan de Universiteit van Californië, Berkeley, legt uit dat het percentage van kruising, wat betekent dat de fractie van genen uitgewisseld tussen populaties meestal klein is, 1-5% of zo .

Gezien herhaalde incidenten van kruising maar slechts kleine hoeveelheden archaïsch DNA dat wordt doorgegeven aan toekomstige generaties, lijkt het erop dat verschillende groepen archaïsche mensen het met elkaar hebben gemengd wanneer ze maar konden, maar dat deze ontmoetingen zeldzaam waren. Of het is mogelijk dat biologische of culturele barrières de nakomelingen hebben verhinderd te overleven, zegt Pääbo.

Nu Pääbo en zijn collega's kopieën van het DNA van Neandertal en Denisovan van hoge kwaliteit hebben, stellen ze ook een genoombrede DNA-catalogus samen die uniek is voor Homo sapiens - sites waar hedendaagse mensen verschillen van Neandertals en Denisovans. Tot nu toe hebben ze unieke DNA-sequenties geïdentificeerd die betrokken zijn bij de ontwikkeling van neuronen in de neocortex van het menselijk brein, inclusief vroeg in de ontwikkeling van de foetus, hoewel ze nog niet kunnen zeggen wat elk gen doet. "Nu kunnen we achter deze verschillen aan gaan en ze bestuderen", zegt Pääbo. "De catalogus wijst echt op de toekomst."

Andere onderzoekers merken op dat dit hoogwaardige Neandertal-genoom het hoogtepunt is van een project dat als vet werd beschouwd toen Pääbo het in 2006 lanceerde. "De juiste volgorde van Neandertal-DNA is een belangrijke prestatie", zegt geneticus Tomas Lindahl van het London Research Institute. "De meest opmerkelijke prestatie ... was om aan te tonen dat genetisch betekenisvolle en geloofwaardige sequentiegegevens kunnen worden verkregen van deze fossielen." Hij is vooral geïnteresseerd in het vinden van genen die moderne mensen hebben geërfd van Neandertals die ofwel ziekte veroorzaken of ons beschermen tegen het.

Er is nu "bewijs van vermenging met nog meer oude geslachten", merkt paleoantropoloog Milford Wolpoff van de Universiteit van Michigan, Ann Arbor, op die al lang opkomt voor het idee van een dergelijk mengsel in de menselijke evolutie. "Dit zijn spannende tijden voor prehistorici."