Neandertaler: 99,5 Prozent Human
Menschen und ihre nahen Verwandten Neandertaler begann abweichend von einem gemeinsamen Vorfahren vor etwa 700.000 Jahren und die zwei Gruppen aufgeteilt dauerhaft rund 300.000 Jahre später, nach zwei der ausführlichsten Analysen der Neandertaler-DNA bis heute.
Mit verschiedenen Techniken, sequenziert zwei Teams von Wissenschaftlern getrennt große Teile der DNA extrahiert aus dem Oberschenkelknochen einer 38.000-j hrige Neandertaler-Probe in einer Höhle [Bild] 26 Jahren in Kroatien gefunden. Ein Team sequenziert mehr als 1 Million Basenpaare und anderen 65.000 Paare des Genoms.
Die Leistungen könnte dazu beitragen, die Aufschluss über die Entwicklung unserer eigenen Spezies, und es ebnet den Weg für den Aufbau einer kompletten Bibliothek des Neandertaler-Genoms, sagen die Wissenschaftler.
Keine Beweise der Vermischung
In der populären Phantasie sind Neandertaler oft als prähistorische Tiere dargestellt, die durch eine fortgeschrittene Spezies Mensch, überlistet wurde aus Afrika. Ausgrabungen und anatomische Studien haben jedoch gezeigt Neandertaler benutzten Werkzeuge, trugen Schmuck, begraben ihre Toten kümmerte sich um ihre Kranken und möglicherweise sang oder sprach sogar in vielem die gleiche Weise, was wir tun. Noch mehr ernüchternd, waren vielleicht, ihre Gehirne etwas größer als bei uns.
Die Ergebnisse aus den neuen Studien bestätigen die Neandertaler Menschlichkeit, und zeigen, dass ihre Genome und unsere mehr als 99,5 Prozent identisch, unterscheiden sich durch nur etwa 3 Millionen Basen.
"Das ist ein Tropfen auf den heißen Stein, wenn man bedenkt, dass das menschliche Genom 3 Milliarden Basen, ist", sagte Edward Rubin des Lawrence Berkeley National Laboratory, der eines Forschungsteams geführt.
Zum Vergleich: das Genom der Schimpansen, unsere nächsten lebenden Verwandten, unterscheiden sich von Menschen von über 30 Millionen auf 50 Millionen Basenpaaren.
Die Ergebnisse scheinen auch Spekulationen von einigen Wissenschaftlern zu widerlegen, die Neandertaler und Menschen in neuerer Zeit angestiegen. "Wir sehen keine Anzeichen für das Mischen von 30.000 bis 40.000 Jahren in Europa", sagte Rubin. "Wir nicht ausschließen, aber aus den Daten, die wir haben, wir haben keine Beweise dafür, dass Seiten wurden aus einem Genom gerissen und in der anderen."
Kontamination auszuschließen
Eine der größten Herausforderungen bei der Neandertaler-DNA-Sequenzierung ist ein Knochen-Muster, das auch durch menschliche Umgang mit verschmutzt worden ist nicht finden. Glücklicherweise war das Femur-Fragment in den Studien verwendet, relativ klein und uninteressant, wodurch es zu weitgehend außer acht gelassen werden.
Das Femur "wurde in einer großen Kiste uninformativ Knochen geworfen und nicht behandelt sehr viel", sagte Svante Paabo des Max Planck Instituts für evolutionäre Anthropologie in Deutschland, Leiter des Projekts anderen Sequenzierung. "Während interessanter Knochen – wo können man studieren, die Muskel-Anlage und die Morphologie der Neandertaler – umfassend gereinigt und behandelt worden und so neigen dazu, viel mehr verunreinigt werden."
Die Forscher setzten auch auf andere Hinweise darauf, wie z. B. chemische Schäden für alte DNA, um zu überprüfen, dass das genetische Material in der Tat Neandertaler war eindeutig. "Eines der entscheidenden Dinge, dass wir darauf vertrauen, dass die DNA, die wir haben, die wir Neandertaler nennen, wirklich Neandertaler", sagte Rubin.
Neue Fortschritte
Der Erfolg der beiden die Sequenzierung von Teamprojekten wurden ermöglicht durch Fortschritte in der Technologie der DNA-Sequenzierung, die jetzt Wissenschaftlern Reihenfolge DNA über 100-Mal schneller als in der Vergangenheit erlauben.
Paabo Team erholte sich mehr als 1 Million Neandertaler Basenpaare mit einer neuen automatisierten Technik namens "Pyrosequenzierung." In diesem Prozess sind DNA-Fragmente an künstlichen Perlen, sequenziert und dann auf ähnliche Abschnitte auf menschlichen Chromosomen abgestimmt.
Rubins Team beschäftigt "Metagenomik," einhergehende kurze Fragmente des extrahierten Neandertaler-DNA in das Genom der Bakterien zu integrieren. Die Neandertaler-DNA wird verstärkt, so teilen Sie die Bakterien und dann Wissenschaftler Menschen passenden Basen mit "Sonden" gemacht mit der menschlichen DNA-Schnipsel ausreißen.
Ihre Leistungen markieren "Dawn of Neandertaler Genomik", und sie schätzen, dass weitere Fortschritte in der Technologie der DNA-Sequenzierung die Fertigstellung einer sehr groben Entwurf des gesamten Neandertaler-Genoms innerhalb von zwei Jahren ermöglichen könnte, sagen die Forscher.
"Es ist keine Frage, werden wir eine Neandertaler-Genom haben, und wahrscheinlich werden wir mehrere Neandertal Genome haben", sagte Rubin. Das Team hofft extrahieren und Sequenzierung von DNA aus den Knochen der anderen Personen und mehrere Entwürfe des Neandertaler-Genoms abschließen.
Hinweise auf unsere Vergangenheit
Eine vollständige Neandertaler-Genom würde dazu beitragen, dass die Wissenschaftler die genetischen Veränderungen in unserem eigenen Genom zu identifizieren, die uns von anderen Hominiden abheben.
Der Vergleich zwischen kürzlich sequenziert Schimpansen Genomen und unsere ist bereits Licht auf die evolutionären Veränderungen ging unsere Vorfahren durch weniger Affe-wie zu vergießen. Aber da Schimpansen und Menschen vor etwa 6,5 Millionen Jahren auseinander begann, Prüfung der ihr Genom nicht verraten, was passiert in den letzten Strecken unserer eigenen Evolution.
"Menschen ging durch mehrere Stufen der Entwicklung in den letzten 400.000 Jahren", sagte Co-Studienautor Jonathan Pritchard von der University of Chicago. "Wenn wir Menschen vergleichen können und Neandertaler Genome, dann wir möglicherweise identifizieren können, was waren die wichtigsten genetischen Veränderungen in dieser letzten Phase der menschlichen Evolution."
Eine abgeschlossene Genom wird auch neue Erkenntnisse über die Neandertaler, verraten, wer auf mysteriöse Weise vor 30.000 Jahren verschwunden.
"Mit dem Neandertaler-Genoms... wir ' re gonna erfahren Sie mehr über die Biologie, erfahren Sie mehr über Dinge, die wir nie, aus den Knochen und die Artefakte, die wir haben lernen können," sagte Rubin.
Die Ergebnisse des Rubins-Teams sind in der am 16. November-Ausgabe der Fachzeitschrift Naturedetailliert; Paabo Team Ergebnisse sind detailliert in den 17 November-Ausgabe der Zeitschrift Science.
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