Sukryžmintos DNR
Tik žmonių DNR, išsibarsčiusi po visą genomą, paprastai turi genų, susijusių su smegenų vystymusi ir veikimu, o tai rodo, kad smegenų evoliucija buvo svarbi žmogui tampant žmogumi. Tačiau tyrėjai dar tiksliai nežino, ką tie genai veikia ir kaip išskirtinai žmogiški DNR pakitimai šalia jų galėjo paveikti smegenų evoliuciją.
„Nežinau, ar kada nors galėsime pasakyti, kas mus daro unikaliais žmonėmis“, – portalui „Live Science“ teigė Emilia Huerta-Sanchez, populiacijos genetikė iš Brauno universiteto Providenso mieste. „Nežinome, ar dėl to mes mąstome tam tikru būdu, ar pasižymime tam tikru elgesiu.“ Neandertaliečiai ir denisovai, išnykę žmonių pusbroliai, galėjo mąstyti panašiai kaip žmonės.
Rezultatai nereiškia, kad atskiri žmonės daugiausia yra neandertaliečiai ar denisovanai, ar koks nors kitas senovės hominidų mišinys. Liepos 16 d. žurnale „Science Advances“ publikuotame tyrime teigiama, kad vidutiniškai nuo 0,096 proc. iki 0,46 proc. savo DNR žmonės Afrikoje į pietus nuo Sacharos paveldėjo iš senovės žmonių protėvių ir neandertaliečių kryžminimosi. Ne Afrikos gyventojai iš neandertaliečių paveldėjo daugiau DNR: apie 0,73-1,3 proc.
Taikydami naują skaičiavimo metodą, Kalifornijos universiteto Santa Kruze mokslininkai ištyrė kiekvieną DNR dėmelę 279 žmonių genomuose. Komanda šių atskirų genomų rezultatus sudėjo į bendrą žmogaus genomo vaizdą. Komanda nustatė, ar kiekvienos dėmės DNR yra kilusi iš denisovanų, neandertaliečių, ar paveldėta iš bendro žmonių ir šių seniai dingusių giminaičių protėvio.
Mokslininkai nustatė, kad šiuo atveju apie 50 proc. bendro genomo sudaro regionai, kuriuose vienas ar daugiau žmonių paveldėjo neandertaliečių arba denisovanų DNR. Didžioji likusi genomo dalis buvo perduota iš vėliausio bendro žmonių ir jų išnykusių pusbrolių protėvio. Atmetusi senovės paveldėtojų DNR, komanda ieškojo regionų, kuriuose visi žmonės turi žmonėms būdingų DNR pakitimų, kurių neturi jokios kitos rūšys. Tokiu būdu pavyko nustatyti, kad unikalios žmogaus DNR sudaro nuo 1,5 proc. iki 7 proc. genomo.
Pasak vieno iš autorių Nathano Schaeferio, kompiuterių biologo, dabar dirbančio Kalifornijos universitete San Franciske, bendraautoriaus, šis atradimas rodo, kaip stipriai žmogaus genomą paveikė kryžminimasis su kitomis hominidų rūšimis. Tyrėjai patvirtino ankstesnes kitų grupių išvadas, kad žmonės kryžminosi ne tik su neandertaliečiais ir denisoviečiais, bet ir su kitais išnykusiais, nežinomais hominidais.
Komanda nustatė, kad patobulinimai, dėl kurių išskirtinai žmogaus DNR tapo išskirtinė, atsirado per kelis evoliucijos etapus, tikriausiai maždaug prieš 600 000 metų ir vėl maždaug prieš 200 000 metų.
Senovinė DNR paprastai būna suirusi į mažus fragmentus, todėl mokslininkai iš išnykusių hominidų genomų sudėliojo tik dalis. Dėl fragmentiškų genomų sunku pasakyti, kur galėjo būti prarasti ar įgyti dideli DNR gabalai. Todėl mokslininkai tyrė tik nedidelius DNR pakitimus, susijusius su viena ar keliomis DNR bazėmis – informaciją nešančiomis molekulės dalimis. Atsižvelgiant į tai, kad žmonių ir neandertaliečių evoliucijos keliai išsiskyrė palyginti neseniai, nenuostabu, kad tik 7 proc. ar mažiau genomo išsivystė unikalūs.
