Neandertallased võivad olla kustunud 30 000 aastat tagasi, kuid nad elavad endiselt meie sees. Pärast seda, kui teadlased avastasid, et neandertaallaste DNA hõlmab umbes 2 protsenti Euroopa ja Aasia pärandi tänapäevaste inimeste genoomidest, on nad spekuleerinud, kuidas need püsivad geenid meid tänapäeval täpselt mõjutavad. Nüüd oleme leidnud, et kuigi enamik inimesi meenutab välimuselt peaaegu neandertallasi, mõjutab nende DNA ikkagi meie geenide toimimist tänapäeval.
Seotud sisu
- Teadlased lasid neandertaallastel hambakatu, et mõista, kuidas nad elasid ja söövad
- Neandertallased surid 30 000 aastat tagasi välja, kuid nende DNA on endiselt inimese genoomis
Inimesed ja neandertallased hakkasid evolutsioonipuu peal lõhenema umbes 700 000 aastat tagasi, kuid jätkasid põimimist vähemalt 50 000 aastat tagasi. Hoolimata geneetilisest kokkusobimatusest, mis võis raskendada paljunemist, sündis piisavalt hübriidseid neandertallasi, et kinnistada oma DNA bitti kogu inimese genoomis. Varasemad uuringud on leidnud, et tänapäevastes inimestes leiduvad neandertaallaste DNA järjestused ja geenid on seotud depressiooni, rasvade metabolismi ning hulga muude omaduste ja seisunditega.
Kuid see, et näeme geeni, ei tähenda, et me teaksime, kuidas see töötab. Geene saab väljendada erineva tugevusega ja mõnikord mitte üldse. Kõik taandub sellele, kuidas seda DNA-d RNA meie rakkudes kasutab, vastavalt DNA juhistele valkude valmistamiseks. Rakud saavad "reguleerida" erinevaid geene, valides neid kasutada, neid ignoreerida või RNA moodustamiseks modifitseerida. Kahjuks, erinevalt suhteliselt püsivast DNA-st, on RNA ebastabiilne ja seetõttu leidub seda fossiilides harva, mistõttu on keeruline analüüsida, kuidas väljasurnud organismide rakud nende DNA-d tegelikult kasutasid.
Eile ajakirjas Cell avaldatud uuringus said Washingtoni ülikooli geneetikauurija Rajiv McCoy ja kaasautorid muistsete neandertaallaste andmete puuduse ümber, uurides oma elavaid järeltulijaid: tänapäeva hübriidseid inimesi. "[Kavatsesime kasutada] tänapäevaste inimeste geeniekspressiooni, et saada aimu, kuidas neandertallastest pärit geenivoog mõjutab inimese geeniekspressiooni, " ütleb McCoy.
Kasutades enam kui 400 surnud inimese genoomide andmekogumit, otsisid teadlased heterosügootsete geenide esinemisjuhte: geenid, mis on tingitud inimesest, kes pärib inimese geeni ühelt vanemalt, ja neandertaallase geeni teiselt. Andmekogu sisaldas kudede proove 52 erinevast kehaosast, teatas McCoys, võimaldades teadlastel võrrelda, kuidas inimese ja neandertaali geenid nendes erinevates piirkondades ekspresseerusid, võrreldes seda, kui palju iga geen transkribeeriti RNA-sse.
Analüüsides neid isikuid inimese ja Neanderthali alleelide või geenivariatsioonidega, leidsid McCoy ja tema meeskond erinevused inimese ja Neanderthali geeniekspressioonis 25 protsendil nende testitud aladest. Nendel erinevustel oli potentsiaalne mõju tunnustele, mis varieerusid kõrgusest luupuse nakatumise tõenäosuseni. "See hõlmab tõesti kogu inimese geenide spektrit, " ütleb McCoy.
Teadlased suutsid ka võrrelda, kui tugevalt või nõrgalt inimese ja neandertaali geenid olid erinevates kehaosades ekspresseeritud.
Huvitav on see, et McCoy sõnul leidsid nad, et neandertaallaste geenid ekspresseeriti testitud inimeste ajudes ja munandites nõrgemini kui teiste piirkondade geenid. Selle põhjuseks on tõenäoliselt ebavõrdne areng: kuna inimesed arenesid edasi Neanderthalsist kaugemale, väidab McCoy, on tõenäoline, et need kehaosad on arenenud kiiremini kui teised. Seega erinesid nad neandertaallaste geenidest veelgi ja on vähem tõenäoline, et sealsed rakud neid ekspresseerivad.
Vanderbilti ülikooli geneetiku Tony Capra jaoks, kes selles uuringus ei osalenud, võib munandite vähenenud geeniekspressioon olla märk sellest, kuidas neandertallaste mutatsioonid võisid vähendada inimese ja neandertaali varajaste hübriidide viljakust. "See illustreerib veel seda, et tänapäevastes inimestes säilinud neandertaallasel DNA-l on potentsiaal mõjutada mitmesuguseid tunnuseid, " ütleb Capra, kes on teinud skaneerimise elektroonilisi tervisekontrolli andmeid, et otsida neandertaallaste DNA mõju meie tervisele.
"See on väga põhjalik uuring neandertaallaste introgressiooni mõju kohta geeniekspressioonile tänapäeva inimestel, " lisab New Yorgi geenivaramu teadur Fernando Racimo, kes samuti uuringuga ei tegelenud. Racimo ütleb, et ta sooviks näha uuringuid teiste inimeste hübridiseerumise juhtumite kohta, eriti iidsete Denovisanide ja Austraalia aborigeenide kohta, kelle geenid elavad Austraalia Melaneesia saarte elanikel.
McCoy sõnul on tema soovide nimekirjas Melaneesia inimeste geneetiliste pärandite uurimine, kuid see peab ootama, kuni RNA proovid kogutakse. "Ma jälgin teiste inimeste andmeid, " naljatab ta.
Selles uuringus kasutatud tehnikat saab kasutada ka inimliigis, lisab McCoy. Alleeli ekspressiooni võrdlemine erinevates kehapiirkondades ja erinevate inimeste vahel võiks aidata teadlastel paremini geeniekspressiooni keerukust välja tuua, väidab ta. Kuid isegi uurides neandertaallaste DNA rolli meie genoomides, saame ikkagi paremini aru, kuidas meie erinevad geenid teevad meid kokku.
