Neandertalci – davno izumrli rođaci ili nešto više?
Čovečanstvo je oduvek bilo zaintrigirano pitanjem našeg porekla i time šta to nas, vrstu Homo sapiens, čini jedinstvenom i različitom od ostalih hominina. Ovogodišnji dobitnik Nobelove nagrade za fiziologiju i medicinu, švedski genetičar Svante Pabo (Svante Pääbo), svojim pionirskim istraživanjem postigao je nešto naizgled nemoguće – sekvencirao je genom neandertalaca (Homo neanderthalensis), izumrlih rođaka modernog čoveka. Uz to, napravio je i senzacionalno otkriće do sad nepoznatog hominina, koga je nazvao denisova.
Svante Pabo, čovek koji je otkrio vezu između neandertalaca i čoveka
Naizgled nemoguć zadatak
Tokom studija, Pabo se zainteresovao za egiptologiju i pitao se da li je moguće izolovati i analizirati genetički materijal drevnih mumija. Međutim, mnogi su smatrali njegov poduhvat neizvodljivim, jer je DNK davno preminulih već odavno degradovan, a uz to je i kontaminiran stranom DNK, poreklom od raznih mikroorganizama, ali i modernog čoveka.
Tokom vremena, dolazi do različitih vrsta oštećenja i kontaminacije molekula DNK
Izvor: https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/press-medicine2022-figure1.jpg
Devedesetih godina prošlog veka, Pabo je odlučio da analizira DNK iz mitohondrija neandertalaca i to mu je pošlo za rukom. Mitohondrijski genom je mali i sadrži samo delić genetičke informacije u ćeliji, ali je prisutan u mnogo kopija što je višestruko povećalo šanse za uspeh.
U narednim godinama, Pabo i njegovi saradnici su, sve više usavršavajući metode sekvenciranja, uspeli da sekvenciraju i čitav nuklearni genom neandertalaca, čija je sekvenca objavljena 2010. godine. S obzirom na to da je kompletna sekvenca genoma modernog čoveka već bila poznata, komparativnom analizom pokazano je da je DNK sekvenca neandertalaca sličnija sekvenci današnjih ljudi iz Evrope ili Azije, u odnosu na ljude poreklom iz Afrike. Kod današnjih ljudi poreklom iz Evrope ili Azije, oko 1 – 4% genoma potiče od neandertalaca.
Rekonstrukcija neandertalca u modernoj odeći
Odakle dolazi Homo sapiens?
Dosadašnja istraživanja su pokazala da se današnji čovek, Homo sapiens, prvo pojavio u Africi pre oko 300 000 godina, dok su se naši najbliži poznati rođaci, neandertalci, razvijali izvan Afrike naseljavajući Evropu i zapadnu Aziju, od pre oko 400 000 godina do pre 30 000 godina, kada su bili istrebljeni.
Pre oko 70 000 godina, Homo sapiens je migrirao iz Afrike na Bliski istok, odakle je migrirao svuda po svetu. To znači da su moderni ljudi i neandertalci koegzistirali u velikim delovima Evroazije desetinama hiljada godina. Pabo je otkrio da su se za to vreme koegzistencije neandertalci i anatomski moderni ljudi ukrštali i dogodio se transfer gena sa ovih, sada izumrlih hominina, na modernog čoveka.
Lobanja Homo sapiens-a (levo) i lobanja neandertalca (desno)
Izvor: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sapiens_neanderthal_comparison_en_blackbackground.png
Senzacionalno otkriće – Denisova
U pećini Denisova na jugu Sibira 2008. godine , pronađen je fragment kosti prsta, star 40 000 godina. Ova kost je sadržala izuzetno dobro očuvan DNK materijal, koji je Pabov tim sekvencirao. Rezultati su bili krajnje iznenađujući: sekvenca DNK bila je potpuno jedinstvena u poređenju sa svim poznatim sekvencama neandertalaca, kao i današnjih ljudi. Dakle, radi se o novootkrivenoj vrsti hominina, koju je Pabo nazvao Denisovci.
Komparativnom analizom, ustanovljeno je da se protok gena dogodio i između vrste Denisovaca i Homo sapiens-a. Kada je Homo sapiens migrirao iz Afrike, postojale su barem dve populacije hominina, koje su naseljavale Evroaziju. Neandertalci su živeli u zapadnom, a Denisovci u istočnom delu.
Udeo gena vrste denisovaca i neandertalaca u genomu čoveka
Izvor: https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/press-medicine2022-figure3.jpg
Značaj Pabovih otkrića
Zahvaljujući istraživanjima Paba, sada razumemo da arhaične DNK sekvence od naših izumrlih rođaka imaju uticaja na fiziologiju današnjih ljudi. Jedan primer je verzija EPAS1 gena denisovaca, koja doprinosi efikasnijem preživljavanju na višim nadmorskim visinama i zastupljena je kod današnjih Tibetanaca. Drugi primeri su geni poreklom od neandertalaca, koji utiču na to kako naš imunski sistem reaguje na infekcije.
Izvori:
