https://frosthead.com

Bagaimana DNA Neanderthal Purba Masih Mempengaruhi Gen Kita Hari Ini

Neanderthal mungkin telah pupus 30, 000 tahun yang lalu, tetapi mereka masih hidup di dalam kita. Sejak ahli-ahli sains mendapati DNA Neanderthal terdiri kira-kira 2 peratus daripada genom manusia moden warisan Eropah dan Asia, mereka telah membuat spekulasi tentang bagaimana sebenarnya gen yang berpanjangan memberi kesan kepada kita hari ini. Sekarang kita dapati bahawa walaupun kebanyakan manusia tidak menyerupai Neanderthal dalam penampilan, DNA mereka masih mempengaruhi bagaimana gen kita berfungsi hari ini.

Kandungan Terkait

  • Para Ilmuwan Delve ke Plak Gigi Neanderthal untuk Memahami Bagaimana Mereka Hidup dan Makan
  • Neanderthal telah memusnahkan 30, 000 tahun yang lalu, tetapi DNA mereka masih dalam genom manusia

Manusia dan Neanderthal mula memisahkan pokok evolusi kira-kira 700, 000 tahun yang lalu, tetapi terus membaurkan badan sehingga sekurang-kurangnya 50, 000 tahun yang lalu. Walaupun ketidakserasian genetik yang mungkin telah menyebabkan pembiakan sukar, manusia hibrid yang cukup-Neanderthal dilahirkan untuk menyusun bit DNA mereka di seluruh genom manusia. Penyelidikan sebelumnya telah mendapati bahawa urutan DNA dan gen Neanderthal yang terdapat pada manusia moden dikaitkan dengan kemurungan, metabolisme lemak dan pelbagai sifat dan keadaan lain.

Bagaimanapun, hanya kerana kita dapat melihat gen tidak bermakna kita tahu bagaimana ia berfungsi. Gen boleh dinyatakan pada kekuatan yang berbeza, dan kadang-kadang tidak sama sekali. Semuanya datang kepada bagaimana DNA digunakan oleh RNA dalam sel-sel kita, yang mengikuti arahan DNA untuk membuat protein. Sel-sel boleh "mengawal" pelbagai gen dengan memilih menggunakannya, mengabaikannya atau mengubahnya untuk membuat RNA. Malangnya, tidak seperti DNA yang relatif kekal, RNA tidak stabil dan jarang ditemui dalam fosil, menjadikannya sukar untuk menganalisis bagaimana sel-sel organisma yang pupus sebenarnya menggunakan DNA mereka.

Dalam sebuah kajian yang diterbitkan semalam di jurnal Cell, penyelidik genetik Universiti University of Rajiv McCoy dan pengarang bersama mendapat kekurangan data Neanderthal kuno dengan sebaliknya mencari keturunan mereka: manusia hibrid hari ini. "Kami menggunakan ekspresi gen dari manusia moden untuk mendapatkan idea bagaimana aliran genus Neanderthals memberi kesan kepada ekspresi gen manusia, " kata McCoy.

Menggunakan dataset genom lebih daripada 400 orang yang telah meninggal dunia, para penyelidik mencari contoh gen heterozigot: gen yang merupakan hasil dari seseorang yang mewarisi gen manusia dari satu orang induk dan gen Neanderthal dari yang lain. Dataset ini termasuk sampel tisu dari 52 bahagian tubuh yang berlainan, kata McCoys, yang membolehkan para penyelidik membandingkan bagaimana gen manusia dan Neanderthal dinyatakan dalam bidang yang berbeza ini dengan membandingkan berapa banyak gen yang ditranskripsikan kepada RNA.

Melalui menganalisis individu-individu ini dengan alel manusia dan Neanderthal, atau variasi gen, McCoy dan pasukannya mendapati perbezaan dalam ekspresi gen manusia dan Neanderthal dalam 25 peratus daripada bidang yang mereka uji. Perbezaan tersebut mempunyai kesan yang berpotensi dalam ciri-ciri dari ketinggian hingga kemungkinan luput lupus. "Ia benar-benar merangkumi keseluruhan spektrum gen manusia, " kata McCoy.

Para penyelidik juga dapat membandingkan betapa kuat atau lemahnya gen manusia dan Neanderthal yang dinyatakan dalam bahagian tubuh yang berbeza.

Menariknya, McCoy berkata, mereka mendapati bahawa gen Neanderthal dalam otak dan testis orang yang diuji dinyatakan lebih lemah daripada gen di kawasan lain. Alasan untuk ini mungkin evolusi yang tidak sama: Oleh kerana manusia terus berkembang dari Neanderthals, McCoy berkata, kemungkinan bahawa bahagian-bahagian tubuh ini telah berkembang lebih cepat daripada yang lain. Oleh itu, mereka menyimpang lebih jauh dari gen Neanderthal, dan kurang mungkin dinyatakan oleh sel-sel di sana.

Bagi ahli genetik Vanderbilt University, Tony Capra, yang tidak terlibat dalam kajian ini, ekspresi gen yang dikurangkan dalam testis adalah tanda bagaimana mutasi dari Neanderthal mungkin dapat mengurangkan kesuburan awal manusia-Neanderthal hibrida. "Ia menggambarkan lagi bahawa DNA Neanderthal yang kekal dalam manusia moden mempunyai potensi untuk mempengaruhi ciri-ciri yang berlainan, " kata Capra, yang telah melakukan kerja mengimbas rekod perubatan elektronik untuk mencari kesan DNA Neanderthal pada kesihatan kita.

"Ini adalah kajian yang sangat komprehensif tentang kesan intraension Neanderthal terhadap ekspresi gen pada manusia moden, " tambah Fernando Racimo, seorang penyelidik di New York Genome Centre yang juga tidak terlibat dalam kajian itu. Racimo mengatakan dia ingin melihat penyelidikan ke dalam kes-kes lain yang membahayakan manusia, khususnya Denovisans kuno dan aborigin Australia, yang gennya tinggal di penduduk pulau Melanesia di Australia.

McCoy berkata mengkaji legasi genetik orang Melanesia adalah pada senarai hasratnya, tetapi itu perlu menunggu sehingga sampel RNA dikumpulkan. "Saya tidak tahu data orang lain, " dia bercanda.

Teknik yang digunakan dalam kajian ini boleh digunakan dalam spesies manusia juga, tambah McCoy. Membandingkan ekspresi alel di kawasan yang berlainan badan dan di kalangan orang yang berbeza boleh membantu para saintis mengekalkan lebih banyak kerumitan ungkapan gen, katanya. Tetapi dengan hanya meneliti peranan DNA Neanderthal dalam genom kita, kita masih boleh lebih memahami bagaimana gen berbeza kita bekerja bersama untuk menjadikan kita.

Bagaimana DNA Neanderthal Purba Masih Mempengaruhi Gen Kita Hari Ini