Cum arătau Denisovanii o nouă abordare epigenetică ne poate oferi câteva indicii
Opiniile exprimate de Forbes Contributors sunt ale lor.
Unul dintre cele mai surprinzătoare detalii ale evoluției umane dezvăluite de secvențierea ADN-ului din fosilele antice este că unele oase considerate a fi neandertalieni erau de fapt cele ale unui tip cu totul nou de om. Denisovenii au fost identificați pentru prima dată când cercetătorii au examinat genomul vechi de 74.000-82.000 de ani secvențiat dintr-un os roz găsit într-o peșteră siberiană. Genomul era în mod evident uman, dar atât de divergent față de neanderthalieni și Homo sapiens din punct de vedere anatomic, încât a indicat un al treilea grup de oameni. Ulterior proteinele Denisovan au fost recuperate dintr-o maxilară și genomurile din dinți.
Deși avem cunoștințe intime despre unii dintre genomii acestor oameni, nu știm aproape nimic despre morfologia lor fizică. Fără aceste cunoștințe, nu am reușit să implementăm întreaga gamă de instrumente din setul de instrumente pentru paleoantropologie. Studiile asupra dietei, comportamentului, traiectoriei lor evolutive unice și a multor boli prezente în populațiile antice, toate depind de studierea oaselor.
Genomurile originale Denisovan provin din rămășițe care se credeau odinioară ale neanderthalienilor. Câte alte rămășițe denisovane au fost deja găsite, dar au fost clasificate greșit? Dacă am putea identifica modul în care Denisovanii ar putea diferi fizic de ceilalți oameni, am putea fi capabili să identificăm mai eficient fosilele lor. Aceasta este o întrebare la care s-ar putea răspunde acum, datorită unui nou studiu inovator realizat de David Gokhman și colegii săi, publicat săptămâna aceasta în revista Cell.
Universitatea dezvăluie un model tipărit 3D al feței speciilor umane preistorice Denisovan în urma unei cercetări care utilizează date de metilare a ADN-ului, în timpul unei conferințe de presă la Universitatea Ebraică din Ierusalim, pe 19 septembrie 2019. (Foto de MENAHEM KAHANA/AFP) citiți MENAHEM KAHANA/AFP/Getty Images)
Gokhman și coautorii săi au încercat să identifice trăsăturile fizice care erau unice pentru Denisovani folosind indicii din genomul lor. Extrapolarea trăsăturilor fizice din genomi nu este deloc simplă; de fapt, există foarte puține trăsături care pot fi identificate în mod clar numai pe baza genelor. Cu toate acestea, autorii acestui studiu au adoptat o abordare diferită și mai creativă: s-au concentrat pe căutarea unei reglări genetice diferențiale - dacă este probabil ca o genă să fie folosită sau nu pentru a produce proteine - în descendențele denisovane față de oamenii moderni, neanderthalieni și primate neumane.
Ei au reușit să facă acest lucru căutând promotori - regiuni ale genomului care controlează reglarea genelor - care sunt cunoscute din studiile experimentale pentru a avea efecte specifice asupra morfologiei atunci când sunt inactivate. Gokhman și colegii săi au căutat metilarea la aceste situri, care, dacă ar fi prezentă, ar indica faptul că gena ar putea fi redusă la tăcere. Au exclus cu atenție din studiul lor orice situri de metilare despre care se știe că sunt afectate de vârstă, sex, starea de sănătate, mediu sau tipul de țesut în care se găsesc.
Pe baza promotorilor metilați pe care i-au identificat, au construit estimări ale consecințelor morfologice asupra neanderthalienilor, oamenilor moderni, denisovanilor și cimpanzeilor. Apoi, a comparat predicțiile morfologice bazate pe profilurile de metilare la oameni moderni, cimpanzei și neanderthalieni cu morfologiile lor reale ca o verificare a metodei lor, constatând că „ating o precizie de 82,8% în reconstrucția trăsăturilor care separă neanderthalienii și Homo sapiens modern și 87,9% în prezicerea direcției lor de schimbare. La cimpanzeu, atingem o performanță similară, cu o precizie de 90,5% la prezicerea trăsăturilor care sunt divergente și 90,9% la prezicerea direcției lor de schimbare. ”