Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Najstarsze DNA zdradza, że kanibal H. antecessor był bliżej spokrewniony z nami niż z H. erectus

Recommended Posts

Częściowo odczytane najstarsze ludzkie DNA wskazuje, że żyjący przed 800 000 lat kanibal Homo antecessor był bliżej spokrewniony z neandertalczykiem i człowiekiem współczesnym niż z H. erectus. Dotychczas nie wszyscy specjaliści zgadzali się co sklasyfikowania tego gatunku. Teraz okazuje sie, że co prawda H. antecessro miał duże zęby jak H. erectus, ale bliżej mu było do nas, denisowian czy neandertalczyków. Stanowił naszą siostrzaną linię rozwojową, ale nie był naszym bezpośrednim przodkiem.

W 1994 roku archeolodzy pracujący w górach Atapuerca w Hiszpanii znaleźli skamieniałe szczątki należące do gatunku Homo, jednak niepodobne do innych znanych jego przedstawicieli. Kości nosiły ślady cięcia i celowego łamania, co wskazywało na praktyki kanibalistyczne. Największe fragmenty należały co najmniej do 6 osobników i liczyły sobie co najmniej 800 000 lat. Nowy gatunek nazwano Homo antecessor.

Jako, że były to jedne z najstarszych szczątków Homo znalezionych w Europie pojawiły się sugestie, że możemy mieć do czynienia ze wspólnym przodkiem H. sapiens, H. neandertalensis i denisowian.

Przed kilkoma dniami na łamach Nature ukazał się artykuł opisujący niezwykłe badania. Naukowcom udało się zsekwencjonować proteiny znalezione na szkliwie jednego z zębów i odczytać część kodu genetycznego H. antecessor. Po porównaniu tych informacji z młodszymi danymi genetycznymi innych gatunków Homo naukowcy doszli do wniosku, że DNA H. antecessor było zbyt różne, by mógł on należeć do tej samej gałęzi drzewa ewolucyjnego co człowiek współczesny, neandertalczyk i denisowianin.

Jestem szczęśliwy, że nasze badania wykazały, iż Homo antecessor może być blisko spokrewniony z ostatnim wspólnym przodkiem H. sapiens, neandertalczyków i denisowian. Wyraźnie tutaj widać, że wspólne cechy dzielone przez H. antecessor z tymi homininami pojawiły się wcześniej niż dotychczas sądzono, mówi współautor badań, José María Bermúdez de Castro.

Autorzy badań wykorzystali paleoprotenomikę, czyli metodę badań starożytnych protein. Za pomocą spektrometrii mas naukowcy są w stanie zidentyfikować konkretne proteiny w próbce. Jako, że organizm tworzy białka zgodnie z instrukcją zawartą w DNA, indentyfikując układ aminokwasów w białku możemy zidentyfikować też wzorzec nukleotydów w kodzie genetycznym.

Paleoprotemika jest niezwykle przydatnym narzędziem, gdyż DNA dość szybko ulega degradacji. Najstarsze zsekwencjonowane ludzkie DNA pochodzi sprzed 430 000 lat. Tymczasem proteiny mogą przetrwać bardzo długo, Dzięki sekwencjonowaniu protein badano już kod genetyczny nosorożca żyjącego przed 1,77 milionem lat czy małpy sprzed 1,9 miliona lat.

Proteiny pozwalają więc zajrzeć znacznie dalej w przeszłość. Jednak trafność obecnych badań jest ograniczona wielkością próbki. Jako, że zbadano proteiny tylko jednego osobnika, mamy tutaj do czynienia z najbardziej prawdopodobnym, a nie pewnym wynikiem. Różne typy komórek tworzą różne proteiny. Jeśli uda się pozyskać proteiny z innych komórek, nie tylko ze szkliwa, będziemy mieli bardziej kompletny genom H. antecessor.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wiemy, że pomiędzy końcem pliocenu a plejstocenem na Ziemi istniało co najmniej kilka gatunków rodzaju Homo. Do dzisiaj pozostał tylko jeden, a przyczyny wyginięcia pozostałych nie doczekały się jeszcze jednoznacznie satysfakcjonującego wyjaśnienia.
      Na łamach pisma Cell ukazały się właśnie badania, których wyniki sugerują, że zmiany klimatyczne były głównym czynnikiem jaki spowodował wyginięcie Homo. Ich autorzy, naukowcy Włoch, Wielkiej Brytanii i Brazylii, wykorzystali dane z 2754 stanowisk archeologicznych oraz emulatory dawnego klimatu do stworzenia modeli klimatycznych nisz środowiskowych zajmowanych przez gatunki Homo.
      Znaleźliśmy statystycznie solidne dowody, że trzy gatunki Homo, reprezentujące niezależne linie, H. erectus, H. heidelbergensis i H. neanderthalensis, utraciły znaczną część przestrzeni klimatycznej swojej niszy ekologicznej bezpośrednio przed wyginięciem, bez odpowiadającej temu utracie zasięgu. Utrata ta zbiega się z większą podatnością na zmiany klimatyczne. W przypadku neandertalczyków ryzyko wyginięcia zostało zwiększone w wyniku konkurencji z Homo sapiens. Nasze badania wskazują, że zmiany klimatyczne były główną przyczyną wyginięcia gatunków Homo.
      Rodzaj Homo istnieje od około 3 milionów lat. Badania, zajmujące się wyginięciem poszczególnych gatunków skupiały się przede wszystkim na przypadku H. neanderthalensis, a autorzy niemal wszystkich prac jako przyczynę wyginięcia wskazywali albo zmiany klimatu, albo konkurencję ze strony bardziej zaawansowanego technologicznie H. sapiens. Jednak takich badań i dowodów brakuje w odniesieniu do wcześniejszych gatunków naszego rodzaju.
      Pascuale Raia i jego koledzy postanowili uzupełnić naszą wiedzę odtwarzając przeszły klimat Ziemi na przestrzeni ostatnich 5 milionów lat z rozdzielczością 1000 lat. Uwzględnili maksymalne i minimalne temperatury oraz opady. Wzięli pod uwagę sześć gatunków człowieka: H. habilis, H. ergaster, H. erectus, H. heidelbergensis, H. neanderthalensis i H. sapiens.
      Badania potwierdziły, że wszystkie gatunki Homo przez większą część swojej historii żyły w stabilnych klimatycznie niszach ekologicznych. Jednak w przypadku trzech z nich, H. heidelbergensis, H. erectus i H. neanderthalensis bezpośrednio przed wyginięciem doszło do statystycznie znacznego pogorszenia warunków klimatycznych.
      Naukowcy podzielili okres istnienia wspomnianych gatunków na etapy. Stwierdzili, że w ostatnim etapie istnienia H. erectus warunki klimatyczne dla tego gatunku znacznie pogorszyły się w porównaniu z warunkami, z jakimi miał do czynienia przez całą swoją wcześniejszą historię. W całym zasięgu występowania H. erectus najwyższe temperatury i najwyższa wilgotność panowały wówczas w Azji Południowo-Wschodniej i tam też właśnie znajdujemy najmłodsze znane nam szczątki tego gatunku. H. erectus wyginął podczas ostatniego zlodowacenia, czyli podczas najniższych temperatur, z jakimi w ogóle się zetknął.
      Bardzo podobnie wyglądały losy H. heidelbergensis. Również w jego przypadku warunki klimatyczne w ostatnim okresie istnienia tego gatunku znacząco odbiegały od warunków, jakich doświadczał w swojej historii. Nic zatem dziwnego, że jego najmłodsze znane nam szczątki znajdujemy na subkontynencie indyjskim i w Azji Południowej.
      Inaczej wygląda jednak sytuacja neandertalczyków. W ich przypadku nie doszło do aż tak znaczącego pogorszenia się klimatu. W ostatnim etapie istnienia H. neanderthalensis przesunął swój zasięg w stronę bardziej suchego i ciepłego klimatu. Jednak gatunek ten, chociaż mniej odporny od H. sapiens na zmiany klimatu, był na nie lepiej uodporniony niż H. heidelbergensis i H. erectus.
      Dlatego też należy przypuszczać, że w jego przypadku zadziałały co prawda głównie zmiany klimatu, ale znaczenie miała też konkurencja ze strony H. sapiens. Tezę o tym, że zmiany klimatu były jednak główną przyczyną potwierdza fakt wczesnego wyginięcia neandertalczyka na większych wysokościach geograficznych, co jest zgodne z jego preferencjami w kierunku cieplejszego klimatu.
      Dostępne dowody archeologiczne wskazują, że wyginięcie poszczególnych gatunków Homo nie może być wyjaśnione konkurencją ze strony innego gatunku, być może z wyjątkiem H. neanderthalensis. Badania te dostarczają pierwszego silnego dowodu, że zmiany klimatyczne były wspólną przyczyną wyginięcia wszystkich naszych przodków, podsumowują autorzy badań.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niektórzy ludzie bardzo ciężko przechodzą zarażenie SARS-CoV-2 i wymagają hospitalizacji, podczas gdy inni wykazują jedynie łagodne objawy lub nie wykazują ich wcale. Na przebieg choroby wpływa wiele czynników, a wśród nich, jak się okazuje, są też czynniki genetyczne. A konkretnie geny, które odziedziczyliśmy po neandertalczykach.
      Jak dowiadujemy się z najnowszego numeru Nature, badania prowadzone na Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) wykazały, że osoby posiadające pewne warianty genetyczne w jednym z regionów na chromosomie 3, są narażone na większe ryzyko ciężkiego przebiegu COVID-19. Okazuje się, że u ludzi tych region ten jest niemal identyczny z odpowiadającym mu regionem DNA neandertalczyka, który przed 50 000 lat żył na południu Europy. Dalsze badania wykazały, że Homo sapiens, krzyżując się z neandertalczykiem, odziedziczył ten wariant przed około 60 000 lat.
      To niesamowite, że genetyczne dziedzictwo neandertalczyków może mieć tak tragiczne konsekwencje podczas obecnej pandemii, mówi profesor Svante Pääbo, który kieruje Human Evolutionary Genomics Unit w OIST.
      W ramach projektu COVID-19 Host Genetics Initiative naukowcy przyjrzeli się DNA ponad 3000 osób, w tym ludziom, którzy byli hospitalizowani z powodu COVID-19, jak i osobom, które zaraziły się, ale nie wymagały hospitalizacji. W chromosomie 3 zidentyfikowano region, którego budowa decydowała o tym, czy po zarażeniu SARS-CoV-2 osoba chora będzie wymagała hospitalizacji. Region ten jest bardzo długi, składa się z 49 400 par bazowych. Występujące w nim zmiany związane z większą podatnością na poważny przebieg choroby są ściśle ze sobą powiązane. Jeśli u kogoś występuje jeden wariant genu decydującego o większej podatności, to najprawdopodobniej będzie miał wszystkie 13.
      Jako że już wcześniej wiadomo było, że tego typu zmiany odziedziczyliśmy po neandertalczykach lub denisowianach, profesor Pääbo i współpracujący z nim profesor Hugo Zeberg z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka, postanowili sprawdzić, czy tak jest i w tym przypadku. Okazało się, że neandertalczyk z południa Europy posiadał niemal identyczne zmiany w genomie, natomiast dwóch neandertalczyków z południa Syberii i denisowianin zmian takich nie mieli.
      Po tym odkryciu naukowcy postanowili jeszcze sprawdzić, skąd u H. sapiens takie warianty. Czy odziedziczyliśmy je po wspólnym przodku z neandertalczykiem, czy też trafiły one do naszego genomu w wyniku krzyżowania się z Homo neanderthalensis. W pierwszym przypadku wariant powinien być obecny w naszym genomie od około 550 000 lat, w drugim może nawet zaledwie od 50 000 lat. Po badaniach profesorowie Pääbo i Zeberg doszli do wniosku, że warianty takie trafiły do naszego genomu przed około 60 000 laty.
      Jak informuje profesor Zeberg, osoby ze zmianami genetycznymi odziedziczonymi po neandertalczykach są narażone na 3-krotnie większe ryzyko, że będą wymagały podłączenia do respiratora.
      Wspomniane warianty genetyczne są najbardziej rozpowszechnione w Azji Południowej. Praktycznie nie występują w Azji Wschodniej, ani w Afryce.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Homo sapiens dotarł na zachodnie krańce Europy około 5000 lat wcześniej niż dotychczas sądzono. Profesor Jonathan Haws, dziekan Wydziału Antropologii University of Louisville, i prowadzony przez niego międzynarodowy zespół naukowy stwierdzili, że człowiek współczesny zasiedlił portugalskie wybrzeża Atlantyku 38–41 tysięcy lat temu.
      Z Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dowiadujemy się, że w jaskini Lapa do Picareiro, położonej w pobliżu wybrzeża Atlantyku w środkowej Portugalii, znaleziono kamienne narzędzia podobne do tych, jakie H. sapiens pozostawiał w innych jaskiniach Eurazji. Odkrycie to wspiera hipotezę mówiącą, że od czasu pojawienia się w południowo-wschodniej Europie H. sapiens potrzebował zaledwie kilku tysięcy lat, by dotrzeć do zachodnich krańców kontynentu. Dowodzi też, że neandertalczyk nie był jedynym gatunkiem człowieka, który zamieszkiwał te tereny w tamtym czasie.
      Jednym z nierozwiązanych zagadek paleoantropologii jest odpowiedź na pytanie, czy ostatni neandertalczycy Europy zostali zasymilowani czy zastąpieni przez Homo sapiens. Odkrycie wczesnych narzędzi kultury oryniackiej w Lapa do Picareiro pokazuje, że H. sapiens nie zasiedlał terenów, na których od dawna nie było już neandertalczyków. Już samo to jest ekscytujące, mówi współautor badań, antropolog Lukas Friedl z Uniwersytetu Zachodnioczeskiego w Pilźnie.
      Odkrycie narzędzi kultury oryniackiej, której nosicielem był H. sapiens, w niezaburzonych warstwach stratygraficznych jednoznacznie dowodzi, że człowiek współczesny wcześniej niż sądzono przybył na europejskie wybrzeże Atlantyku. Nie wiadomo, jaką drogą tam się dostał. Ludzie mogli migrować wzdłuż rzek, jednak nie można wykluczyć migracji wzdłuż wybrzeża.
      Wykopaliska w jaskini Picareiro trwają od 25 lat. Przyniosły one dowody, że ludzie zamieszkiwali tę jaskinię od przez ostatnich 50 000 lat. Celem najnowszych badań jest określenie, kiedy przybył tam H. sapiens i jak wyglądały interakcje naszego gatunku z Homo neanderthalensis.
      Datowanie znalezionych narzędzi zostało wykonane na podstawie znajdujących się w tej samej warstwie kości, na których widać ślady pozyskiwania szpiku. Z badań wynika, że H. sapiens wprowadził się do jaskini 41–38 tysięcy lat temu. Ostatnie ślady pobytu w niej neandertalczyka pochodzą sprzed 45–42 tysięcy lat. Co prawda wskazuje to, że H. sapiens przybył, gdy neandertalczyków już nie było, jednak w pobliskiej jaskini Oliveira znaleziono dowody, że neandertalczycy przebywali w niej jeszcze 37 000 lat temu. Zatem oba gatunki przez kilka tysięcy lat mogły mieszkać na tym samym terenie.
      Jeśli grupy te przez jakiś czas sąsiadowały ze sobą na atlantyckim wybrzeżu Portugalii, to mogły mieć ze sobą kontakt i wymieniać nie tylko technologie i narzędzia, ale również geny. To może wyjaśniać, dlaczego wielu Europejczyków ma neandertalskie geny, mówi Nunu Bicho z Uniwersytetu w Algarve.
      Dotychczas jednak nie znaleziono dowodów, by oba gatunki się ze sobą kontaktowały. Neandertalczycy ciągle używali tych samych narzędzi, co przed przybyciem Homo sapiens. Różnice w narzędziach używanych przez oba gatunki są widoczne zarówno przed jak i po 42 000 lat temu. To uderzający fakt w Picareiro. W starszych warstwach widzimy narzędzia zdominowane przez kwarc i typową dla neandertalczyków technikę lewaluaską. W warstwach z narzędziami oryniackimi widzimy dominację krzemienia i bardzo małe ostrza, używane prawdopodobnie jako groty strzał, stwierdza João Cascalheira z Uniwersytetu w Algarve.
      Jaskinia Picareiro to bardzo obiecujące stanowisko archeologiczne. Od 25 lat prowadzę wykopaliska w Picareiró i gdy zaczynam myśleć, że odkryliśmy już wszystkie tajemnice, pojawia się coś nowego. Co kilka lat znajdujemy coś nadzwyczajnego, więc kopiemy dalej, przyznaje profesor Haws.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      DNA komórek macicy kobiet cierpiących na endometriozę wykazuje inne wzorce metylacji, niż DNA kobiet zdrowych, donoszą naukowcy z zespołu Lindy C. Giudice z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco. Być może w przyszłości te różnice w metylacji będą używane do diagnozowania endometriozy i do rozwoju zindywidualizowanych planów leczenia pacjentek, mówi doktor Stuart B. Moss.
      Okazało się, że nie tylko istnieją różnice w metylacji pomiędzy kobietami zdrowymi a chorymi, ale różnice te widoczne są również w zależności od stopnia rozwoju choroby, a poddane metylacji regiony kodu genetycznego w różny sposób reagują na hormony związane z cyklem menstruacyjnym.
      Endometrioza to choroba, w wyniku której wyściółka macicy osadza się poza macicą. Jej komórki trafiają do jajników, pęcherza, osadzają się na jelitach czy organach wewnętrznych. Jednym z głównych jej objawów jest silny ból, szczególnie podczas miesiączkowania, kiedy to również złuszcza się nieprawidłowo osadzona tkanka i dochodzi do krwawień z miejsc, w których się ona znajduje. Endometrioza często powoduje bezpłodność, dochodzi również do uszkodzeń organów wewnętrznych, poważnych zaburzeń hormonalnych i wielodniowych epizodów olbrzymiego bólu.
      Podczas najnowszych badań naukowcy skupili się na fibroblastach zrębu błony śluzowej macicy. Komórki te regulują pracę komórek wyściełających macicę. Uczeni porównywali metylację w różnych regionach DNA oraz sprawdzili różnice w funkcjonowaniu genów w komórkach u kobiet, które nie mają endometriozy ani żadnej innej choroby ginekologicznej z kobietami z I i IV stadium endometriozy. Zbadali również, jak przebiega proces metylacji i jak działają genu po poddaniu komórek działaniu samego estradiolu, samego progesteronu oraz mieszanki obu hormonów. Poziomy hormonów dobrano tak, by odpowiadały one ich zmianom w czasie cyklu menstruacyjnego.
      Uczeni stwierdzili m.in., że widoczne różnice w metylacji i funkcjonowaniu genów pomiędzy I a IV stadium endometriozy mogą oznaczać, że mamy do czynienia z dwoma różnymi podtypami, a nie różnymi stadiami rozwoju choroby.
      Uzyskane przez nas dane wskazują, że prawidłowa interakcja hormonów oraz wzorce metylacji DNA są kluczowe, dla normalnego funkcjonowania macicy. Zmiany, jakie zaobserwowaliśmy, mogą odgrywać kluczową rolę w rozwoju bezpłodności, która często towarzyszy endometriozie, stwierdził główny autor badań, Sahar Houshdaran.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach PLOS Genetics.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół naukowców Uniwersytetu Warszawskiego pod kierunkiem dr hab. Joanny Kowalskiej opublikował na łamach czasopisma Nucleic Acids Research artykuł opisujący syntezę i zastosowanie fluorowanych cząsteczek DNA do badań funkcji i właściwości kwasów nukleinowych z wykorzystaniem fluorowego magnetycznego rezonansu jądrowego. Publikacja ta została uznana przez recenzentów za Breakthrough Paper – artykuł przełomowy dla rozwoju nauki.
      Zespół naukowców z Wydziału Fizyki UW oraz Centrum Nowych Technologii UW, który tworzą: dr hab. Joanna Kowalska, dr Marcin Warmiński, prof. Jacek Jemielity oraz Marek Baranowski, opublikował na łamach prestiżowego czasopisma naukowego Nucleic Acids Research (NAR) wyniki eksperymentów dotyczące syntezy i charakterystyki oligonukleotydów znakowanych atomem fluoru na jednym z końców nici kwasu nukleinowego (DNA) oraz ich zastosowań w badaniach metodą fluorowego jądrowego rezonansu magnetycznego (19F NMR).
      Opisane związki stanowią nowy rodzaj sond molekularnych do prostego wykrywania różnych wariantów przestrzennych DNA (tzw. struktur drugorzędowych), takich jak fragmenty dwuniciowe (dupleksy), a także bardziej nietypowe struktury – tzw. struktury niekanoniczne (G-kwadrupleksy i i-motywy). Znakowane fluorem fragmenty DNA umożliwiają badanie tych struktur za pomocą wrażliwej na zmiany strukturalne metody, jaką jest spektroskopia 19F NMR.
      Publikacja badaczy Uniwersytetu Warszawskiego otrzymała od recenzentów czasopisma Nucleic Acids Research status Breakthrough Paper – artykułu przełomowego dla rozwoju nauki. Recenzenci docenili połączenie prostego i wydajnego podejścia syntetycznego, umożliwiającego otrzymanie fluorowanych cząsteczek DNA, z wykorzystaniem metody 19F NMR. Połączenie to zaowocowało opracowaniem metody badawczej o szerokim spektrum zastosowań: od śledzenia zmian strukturalnych dupleksów DNA do monitorowania oddziaływań pomiędzy kwasem nukleinowym, a białkami i małymi cząsteczkami.
      Rezultaty opisane w publikacji otwierają nowe możliwości w badaniach poznawczych kwasów nukleinowych, a także mogą znaleźć zastosowanie w odkrywaniu leków oddziałujących, poprzez specyficzne wiązanie, z określonymi sekwencjami lub strukturami przestrzennymi w DNA. Większość opracowywanych dotychczas leków działa poprzez oddziaływanie z białkami. Leki oddziałujące z DNA są natomiast mało selektywne, a przez to toksyczne. Opracowanie metod umożliwiających odkrywanie cząsteczek oddziałujących tylko z wybranymi sekwencjami DNA otwiera drogę do powstania leków charakteryzujących się znacznie mniejszą toksycznością – komentuje dr hab. Joanna Kowalska z Wydziału Fizyki UW, współautorka artykułu.
      Nucleic Acids Research to czasopismo naukowe, którego celem jest popularyzacja najwyższej jakości badań, których rezultaty oceniane są przez grono naukowców-recenzentów w zakresie biologii molekularnej i komórkowej. Status Breakthrough Paper otrzymują publikacje opisujące badania, które rozwiązują istniejący od dawna problem lub wskazują nowe możliwości i kierunki rozwoju nauki.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...