نئاندرتال ها کروموزوم جنسی نر را از انسانهای مدرن گرفته اند

0

نئاندرتال ها کروموزوم جنسی نر را از انسانهای مدرن گرفته اند

نئاندرتال ها کروموزوم جنسی نر را از انسانهای مدرن گرفته اند در سال ۱۹۹۷ ، اولین توالی DNA نئاندرتال – فقط قسمت کوچکی از ژنوم میتوکندری – از فردی کشف شد که در دره نئاندر ، آلمان ، در سال ۱۸۵۶ کشف شد. از آن زمان به بعد ، پیشرفت در تکنیک های مولکولی دانشمندان موسسه ماکس پلانک را قادر ساخته است برای انسان شناسی تکاملی برای تعیین توالی های با کیفیت بالا از ژنومهای اتوزومی چند انسان نئاندرتال ، و منجر به کشف یک گروه کاملا جدید از انسانهای منقرض شده ، دنیسوان ها ، که از بستگان نئاندرتالها در آسیا بودند ، شد.

دانشکده ها : با این حال ، از آنجا که همه نمونه ها به اندازه کافی خوب برای تولید مقدار کافی DNA از افراد زن حفظ شده اند ، مطالعات جامع در مورد کروموزوم های Y نئاندرتالها و دنیسوان ها هنوز امکان پذیر نبوده است. بر خلاف بقیه ژنوم اتوزومال ، که ملیله ای غنی از هزاران شجره نامه از نیاکان هر فرد را نشان می دهد ، کروموزوم های Y حالت وراثت خاصی دارند – آنها منحصرا از پدر به پسر منتقل می شوند. کروموزومهای Y و همچنین DNA میتوکندریایی که از طریق مادر به ارث می رسد ، برای مطالعه تاریخ بشر بسیار ارزشمند بوده اند .

روش جدید برای شناسایی مولکول های کروموزوم Y

در این مطالعه ، محققان سه مرد نئاندرتال و دو دنیسوان را شناسایی کردند که به طور بالقوه برای آنالیز DNA مناسب بودند و رویکردی برای ماهیگیری از مولکول های کروموزوم Y انسان از مقدار زیادی DNA میکروبی که به طور معمول استخوان ها و دندان های باستانی را آلوده می کند ، ایجاد کردند. این به آنها امکان می دهد توالی های کروموزوم Y این افراد را بازسازی کنند ، که با استفاده از روش های معمول امکان پذیر نبود.

این تیم با مقایسه کروموزومهای Y باستانی قدیمی با یکدیگر و با کروموزومهای Y که امروزه زندگی می کنند ، دریافت که کروموزومهای Y انسان نئاندرتال و مدرن شباهت بیشتری به کروموزومهای Y Denisovan دارند. “این برای ما کاملاً تعجب آور بود. ما با مطالعه DNA اتوزومی آنها می دانیم که انسانهای نئاندرتال و دنیسووا از نزدیک با هم رابطه داشتند و انسانهایی که امروز زندگی می کنند پسر عموی تکاملی دورتر آنها هستند. قبل از بررسی اطلاعات ، انتظار داشتیم که کروموزومهای Y آنها مارتین پتر ، نویسنده اصلی این تحقیق ، می گوید: محققان همچنین محاسبه کردند که جدیدترین جد مشترک کروموزومهای Y انسان نئاندرتال و مدرن در حدود ۳۷۰،۰۰۰ سال پیش زندگی می کرده است ، بسیار جدیدتر از آنچه تصور می شد.

نئاندرتال ها کروموزوم جنسی نر را از انسانهای مدرن گرفته اند
مولر فوقانی یک نئاندرتال نر (جاسوسی ۹۴a) از جاسوسی بلژیک

اکنون کاملاً ثابت شده است که همه افراد با نژاد غیر آفریقایی مقدار کمی DNA نئاندرتال در نتیجه هم آمیختگی بین نئاندرتالها و انسان های مدرن تقریباً ۵۰۰۰۰-۷۰،۰۰۰ سال پیش دارند ، مدت کوتاهی پس از مهاجرت انسان های مدرن از آفریقا و شروع به گسترش سراسر دنیا. با این حال ، اینکه آیا نئاندرتالها ممکن است برخی از DNA های مدرن انسان را نیز داشته باشند یا خیر ، محل بحث است.

این توالی های کروموزومی Y اکنون شواهد جدیدی مبنی بر ملاقات و تبادل ژن انسانهای نئاندرتال و انسانهای اولیه مدرن قبل از مهاجرت عمده به خارج از آفریقا – به طور بالقوه از اوایل ۳۷۰،۰۰۰ سال پیش و قطعاً بیش از ۱۰۰،۰۰۰ سال پیش ، فراهم می کند. این بدان معناست که برخی از جمعیت های نزدیک به انسان های اولیه مدرن باید قبلاً در آن زمان در اوراسیا بوده باشند. با کمال تعجب ، این هم آمیختگی منجر به جایگزینی کروموزومهای اصلی Neandertal Y با آنچه در انسانهای اولیه مدرن شده است ، الگویی مشابه آنچه در مطالعه قبلی برای DNA میتوکندریایی نئاندرتال دیده شده است.

انتخاب کروموزوم Y از انسانهای اولیه مدرن

 

در ابتدا ، جایگزینی کامل هر دو کروموزوم Y و mtDNA اولیه انسانهای نئاندرتال گیج کننده بود ، زیرا چنین اتفاقات جایگزینی کاملاً بعید است که فقط به طور تصادفی اتفاق بیفتد. با این حال ، محققان با استفاده از شبیه سازی های رایانه ای نشان دادند که اندازه کوچک شناخته شده جمعیت نئاندرتال ممکن است منجر به تجمع جهش های مضر در کروموزوم های Y شود که از تناسب تکاملی آنها می کاهد. این کاملاً شبیه شرایطی است که اندازه بسیار کم جمعیت و هم نژادی می تواند باعث افزایش برخی بیماریها شود. “ما حدس می زنیم که با توجه به نقش مهم کروموزوم Y در تولید مثل و باروری ، تناسب تکاملی پایین تر کروموزوم های Y نئاندرتال ممکن است باعث شده باشد که انتخاب طبیعی به نفع کروموزوم های Y باشد. از انسانهای مدرن اولیه ، سرانجام منجر به جایگزینی آنها می شود ، “می گوید مارتین پتر.

ژانت کلسو ، نویسنده ارشد این مطالعه ، خوش بین است که می توان این فرضیه جایگزینی را در آینده نزدیک آزمایش کرد: “اگر بتوانیم توالی های کروموزوم Y را از انسانهای نئاندرتال که قبل از این واقعه زودهنگام فرضیه زندگی می کردند ، مانند ۴۳۰،۰۰۰ سال قبل ، بازیابی کنیم. نئاندرتالهای سیما د لوس هوئوسوس در اسپانیا پیش بینی می کنیم که کروموزوم نئاندرتال Y اصلی همچنان داشته باشند و بنابراین شباهت بیشتری به دنیسوانها نسبت به انسان های امروزی دارند. “

زنانی که دارای ژن نئاندرتال هستند فرزندان بیشتری به دنیا می آورند

 

زنانی که دارای ژن نئاندرتال هستند فرزندان بیشتری به دنیا می آورند

زنانی که دارای ژن نئاندرتال هستند فرزندان بیشتری به دنیا می آورند

از هر سه زن در اروپا یک گیرنده پروژسترون را از نئاندرتال به ارث می برد – یک نوع ژن مرتبط با افزایش باروری ، خونریزی کمتر در اوایل بارداری و سقط جنین کمتر. این طبق مطالعه ای است که توسط محققان موسسه انسان شناسی تکاملی ماکس پلانک در آلمان و انستیتوی کارولینسکا در سوئد در Molecular Biology and Evolution منتشر شده است .

“گیرنده پروژسترون یک مثال از چگونگی مطلوب ژنتیکی انواع که به معرفی شدند است انسان مدرن با مخلوط کردن با Neandertals می تواند اثرات در مردم امروز دارند، می گوید:” هوگو Zeberg، پژوهشگر در گروه علوم اعصاب در موسسه کارولینسکا و موسسه ماکس پلانک برای انسان شناسی تکاملی ، که این مطالعه را با همکارانش جانت کلسو و سوانته پابو انجام داد.

پروژسترون هورمونی است که نقش مهمی در چرخه قاعدگی و در بارداری دارد. تجزیه و تحلیل داده های biobank بیش از ۴۵۰،۰۰۰ شرکت کننده – از جمله ۲۴۴،۰۰۰ زن – نشان می دهد که تقریباً از هر سه زن در اروپا یک گیرنده پروژسترون را از Neandertals به ارث برده اند . ۲۹ درصد یک نسخه از گیرنده نئاندرتال و سه درصد دو نسخه دارند.

هوگو زبرگ می گوید: “نسبت زنانی که این ژن را به ارث برده اند ده برابر بیشتر از اکثر انواع ژن نئاندرتال است.” “این یافته ها نشان می دهد که نوع نئاندرتال گیرنده تأثیر مطلوبی بر باروری دارد.”

این مطالعه نشان می دهد زنانی که نوع نئاندرتال گیرنده را دارند ، در اوایل بارداری خونریزی کمتری دارند ، سقط جنین کمتری دارند و بچه های بیشتری به دنیا می آورند. تجزیه و تحلیل های مولکولی نشان داد که این زنان گیرنده های پروژسترون بیشتری در سلول های خود تولید می کنند ، که ممکن است منجر به افزایش حساسیت به پروژسترون و محافظت در برابر سقط جنین اولیه و خونریزی شود.

 

ژنوم های پنج اواخر نئاندرتال بینشی در مورد تاریخچه جمعیت نئاندرتال ارائه می دهند

 

ژنوم های پنج اواخر نئاندرتال بینشی در مورد تاریخچه جمعیت نئاندرتال ارائه می دهند

ژنوم های پنج اواخر نئاندرتال بینشی در مورد تاریخچه جمعیت نئاندرتال ارائه می دهند ژنوم های پنج نفر از انسانهای نئاندرتال را که بین ۳۹۰۰۰ تا ۴۷۰۰۰ سال پیش زندگی می کردند ، توالی بندی کرده اند. این نئاندرتالهای متأخر نسبت به یک نئاندرتال قدیمی از کوه های آلتای که قبلا توالی یابی شده بود ، نزدیکتر به نئاندرتال هایی هستند که به اجداد انسان مدرن DNA کمک می کنند. ژنوم آنها همچنین شواهدی را برای گردش مالی جمعیت نئاندرتال در اواخر تاریخ نئاندرتال ارائه می دهد.

با توجه به تعداد محدود نمونه ها و دشواری در به دست آوردن DNA درون زا از چنین مواد قدیمی ، تعداد نئاندرتال هایی که ژنوم هسته ای برای آنها تعیین توالی شده است هنوز محدود است. از سال ۲۰۱۰ توالی کامل ژنوم برای چهار انسان نئاندرتال از کرواسی ، سیبری و قفقاز روسیه تولید شده است. این مطالعه پنج ژنوم جدید را نشان می دهد که نئاندرتالها را از یک محدوده جغرافیایی گسترده تر و از یک دوره زمانی بعد از آنچه قبلاً به دست آمده بود ، نشان می دهد.

روش های جدید برای حذف DNA آلوده از میکروب ها و انسان های امروزی که توسط گروه لایپزیگ ساخته شده است ، اکنون محققان را قادر به تعیین توالی ژنوم های پنج نئاندرتال از بلژیک ، فرانسه ، کرواسی و روسیه بین ۳۹۰۰۰ تا ۴۷۰۰۰ سال پیر بنابراین اینها نمایانگر آخرین نئاندرتالهای باقی مانده در اروپا هستند.

داشتن ژنوم از چندین نئاندرتال به محققان این امکان را می دهد تا تاریخچه جمعیت نئاندرتال را بازسازی کنند . “ما می بینیم که شباهت ژنتیکی بین این نئاندرتال ها با موقعیت جغرافیایی آنها ارتباط خوبی دارد. با مقایسه این ژنوم ها با ژنوم یک نئاندرتال پیر از قفقاز نشان می دهیم که به نظر می رسد جمعیت های نئاندرتال منتقل شده و یکدیگر را جایگزین کرده اند تاریخ آنها “،” نویسنده اول ، ماتجه حاجدینژاک می گوید.

تیم همچنین این ژنوم های نئاندرتال را با ژنوم افرادی که امروز زندگی می کنند مقایسه کرد و نشان داد که همه نئاندرتال های متأخر شباهت بیشتری به نئاندرتالهایی دارند که به DNA امروزی ساکنان خارج از آفریقا کمک می کند تا یک نئاندرتال قدیمی از سیبری. جالب توجه است ، حتی اگر چهار نفر از نئاندرتال ها در زمانی زندگی می کردند که انسان های مدرن قبلاً به اروپا رسیده بودند ، آنها مقادیر قابل شناسایی DNA مدرن انسان را حمل نمی کنند. Svante Pääbo ، مدیر م atسسه انسان شناسی تکاملی ماکس پلانک ، می گوید: “ممکن است جریان ژن از یک نئاندرتال به انسان امروزی بیشتر یک جهته باشد.”

جانت کلسو ، نویسنده ارشد مطالعه جدید می گوید: “کار ما نشان می دهد که تولید توالی ژنوم از تعداد زیادی از افراد باستانی در انسان اکنون از نظر فنی امکان پذیر است و امکان مطالعه جمعیت های نئاندرتال را در محدوده زمانی و جغرافیایی آنها فراهم می کند”. .

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.