Neandertalci so morda izumrli pred 30.000 leti, vendar še vedno živijo v nas. Odkar so znanstveniki odkrili, da neandertalska DNK obsega približno 2 odstotka genomov sodobnih ljudi evropske in azijske dediščine, so ugibali, kako natančno ti zaostali geni vplivajo na nas danes. Zdaj smo ugotovili, da čeprav večina ljudi po videzu skoraj ne spominja na neandertalce, njihov DNK še vedno vpliva na delovanje naših genov.
Sorodne vsebine
- Znanstveniki potopite v neandertalsko zobno ploščo, da bi razumeli, kako so živeli in jedli
- Neandertalci so izumrli pred 30.000 leti, vendar je njihov DNK še vedno v človeškem genomu
Ljudje in neandertalci so se začeli cepiti na evolucijskem drevesu pred približno 700.000 leti, vendar so se še naprej križali do vsaj 50.000 let. Kljub genetski neskladnosti, ki je morda otežila razmnoževanje, se je rodilo dovolj hibridnih človeških neandertalcev, da bi v človeški genom zapisali koščke svoje DNK. Prejšnje raziskave so pokazale, da so sekvence neandertalčeve DNK in geni, ki jih najdemo pri sodobnem človeku, povezane z depresijo, presnovo maščob in vrsto drugih lastnosti in stanj.
Vendar pa samo zato, ker lahko vidimo gen, še ne pomeni, da vemo, kako deluje. Geni se lahko izrazijo z različno močjo, včasih pa sploh ne. Vse se kaže v tem, kako DNK uporablja RNA v naših celicah, ki sledi navodilom DNK za izdelavo beljakovin. Celice lahko "regulirajo" različne gene tako, da se odločijo za njihovo uporabo, jih ignorirajo ali spremenijo, da ustvarijo RNA. Na žalost je RNA, za razliko od relativno trajne DNK, nestabilna in jo zato redko najdemo v fosilih, zato je težko analizirati, kako celice izumrlih organizmov dejansko uporabljajo svojo DNK.
V včerajšnji raziskavi, objavljeni v reviji Cell, raziskovalec genetike Univerze v Washingtonu Rajiv McCoy in soavtorji, je premagal pomanjkanje starodavnih neandertalcev, tako da so namesto njih pogledali svoje žive potomce: današnje hibridne ljudi. "[Izbrali smo se] izražanja genov sodobnih ljudi, da bi dobili predstavo o tem, kako pretok genov iz neandertalcev vpliva na izražanje človeških genov, " pravi McCoy.
S pomočjo nabora genomov več kot 400 umrlih ljudi so raziskovalci iskali primere heterozigotskih genov: genov, ki so posledica človeka, ki so človeški gen podedovali od enega od staršev in neandertalskega gena od drugega. McCoys pravi, da je nabor podatkov vključeval vzorce tkiv iz 52 različnih delov telesa, kar je raziskovalcem omogočilo primerjavo, kako so bili človeški in neandertalski geni izraženi na teh različnih območjih s primerjavo, koliko vsakega gena je bilo prepisanega v RNA.
McCoy in njegova ekipa sta z analizo teh posameznikov s človeškimi in neandertalskimi aleli ali različicami genov ugotovili razlike v izražanju človeških in neandertalskih genov na 25 odstotkih področij, ki so jih testirali. Te razlike so imele potencialne učinke na lastnosti, ki segajo od višine do verjetnosti, da bo okužil lupus. "Resnično zajema celoten spekter človeških genov, " pravi McCoy.
Raziskovalci so lahko primerjali tudi, kako močno ali slabo so se človeški in neandertalski geni izražali v različnih telesnih delih.
Zanimivo je, pravi McCoy, da so ugotovili, da so geni neandertalca v možganih in testisih testiranih ljudi izraženi šibkeje kot geni na drugih področjih. Razlog za to je verjetno neenakomerna evolucija: Ko so ljudje še naprej evoluirali stran od neandertalcev, McCoy pravi, so se ti telesni deli razvili hitreje kot drugi. Tako so se oddaljili naprej od neandertalskih genov in jih manj verjetno, da bi jih izrazili tamkajšnje celice.
Za genetskega univerza Vanderbilta Tonyja Capra, ki ni bil vključen v to raziskavo, je lahko zmanjšana izraženost genov v testisih znak, kako so mutacije neandertalcev lahko zmanjšale plodnost zgodnjih hibridov človeka in neandertalca. "Nadalje kaže, da lahko neandertalska DNK, ki ostane pri sodobnem človeku, vpliva na različne lastnosti, " pravi Capra, ki je opravila pregledovanje elektronskih zdravstvenih kartotek, da bi iskala učinke neandertalčeve DNK na naše zdravje.
"To je zelo obsežna študija vpliva neandertalčeve introgresije na izražanje genov pri sodobnih ljudeh, " doda Fernando Racimo, raziskovalec newyorškega Genom centra, ki prav tako ni bil vključen v študijo. Racimo pravi, da bi si želel raziskati druge primere hibridizacije ljudi, zlasti starodavne Denovisance in avstralske staroselce, katerih geni živijo na prebivalcih avstralskih melanezijskih otokov.
McCoy pravi, da je proučevanje genetske zapuščine melanezijcev na njegovem seznamu želja, vendar bo treba počakati, dokler se ne odvzamejo vzorci RNA. "Sporočam se podatkom drugih ljudi, " se šali.
McCoy dodaja tudi tehniko, uporabljeno v tej raziskavi. Primerjava izražanja alelov na različnih telesnih območjih in med različnimi ljudmi bi lahko znanstvenikom pomagala določiti več zapletenosti izražanja genov, pravi. Toda tudi s samo preizkušanjem vloge neandertalčeve DNK v naših genomeh lahko še vedno bolje razumemo, kako naši različni geni delujejo skupaj, da bi nas naredili.
