Minden eddiginél ősibb emberi DNS-t vizsgáltak

Korai ősemberek (Homo heidelbergensis)

Meghatározták az eddigi legrégebbi emberi DNS szekvenciáját. Kiderült, hogy a 400 ezer éves emberféle a gyenyiszovai ember közeli rokona volt.

A lipcsei Max Planck Antropológiai Intézet kutatóinak egy új technika segítségével sikerült kivonnia az eddigi legrégebbi emberi DNS-t és meghatároznia annak bázissorrendjét. A DNS „gazdája” az észak-spanyolországi Sima de los Huesos barlangrendszerből előkerült, nagyjából 400 000 éves Homo heidelbergensis volt.

Sima de los Huesos, azaz a „csontverem” a középső pleisztocénből származó homininák legnagyobb lelőhelye a világon. Legalább 28 csontváz került elő innen, amelyeket több mint két évtized alatt ásott ki és állított össze egy spanyol paleontológuscsoport Juan-Luis Arsuaga vezetésével. A fosszíliákat a Homo heidelbergensis, azaz a "heidelbergi ember" maradványaiként határozták meg, de a leletek számos olyan vonást mutattak, amelyek a Neander-völgyiekre volt jellemző. A mintegy 200-250 ezer éve kihalt heidelbergi emberről úgy tartják, hogy ebből a fajból válhatott ki 350-400 ezer éve a H. sapiens és a H. neanderthalensis.

Egész mostanáig nem volt lehetőség e homininák DNS-ének tanulmányozására. Nemrég azonban Matthias Meyer és lipcsei Max Planck Antropológiai Intézet kutatócsoportja kifejlesztett egy olyan új eljárást, amellyel ki lehet nyerni a rendkívül töredezett ősi DNS-t az ősmaradványokból. A kutatók eredményeikről a Nature legújabb számában számolnak be.

Homo heidelbergensis csontváza Forrás: Javier Trueba, MADRID SCIENTIFIC FILMS

A kutatók először a Sima de los Huesos lelőhelyről származó barlangi medve maradványain próbálták ki az új technikát. A sikeres DNS-kivonás után megpróbálkoztak a hominina-maradványokkal. Két gramm porított mintát kaptak a barlangból származó egyik combcsontból. A több százezer éves csontokból sikerült DNS-t kinyerniük, és a mintából meghatározták a mitokondriális DNS szekvenciáját. (A mitokondrium a sejt energiaellátásában fontos szerepet betöltő sejtszervecske, amely a sejtmagétól független, önálló, de kis méretű, kör alakú DNS-sel rendelkezik. Ez a DNS mindig csak az anyai vonalon öröklődik az utódokba.)

A kutatók ezután összehasonlították ezt az ősi DNS-szekvenciát a Neander-völgyiek, a gyenyiszovaiak, a mai emberek és az emberszabású majmok mitokondriális DNS-ének szekvenciájával.

Videó a Sima de los Huesos-i ásatásokról és a DNS-vizsgálatokról

Az ősi DNS-szekvenciákból hiányzó mutációk alapján (az idők folyamán egyre több mutáció halmozódik fel a rokon fajok mitokondriális DNS-ében) a kutatók úgy számolják, hogy a Sima lelőhelyen talált homininák körülbelül 400 000 éve éltek a vidéken. Azt is megállapították, hogy ezek az emberfélék közös ősön osztoztak a gyenyiszovaiakkal.

„Váratlan volt az a felfedezés, hogy a mitokondriális DNS elemzése alapján a Sima de los Huesos-i homininák a gyenyiszovaiakkal osztoznak közös ősön, mivel a csontmaradványokon inkább a Neander-völgyiekre jellemző sajátosságok figyelhetők meg” - mondta Meyer. Korukat és a Neander-völgyiekére emlékeztető vonásaikat tekintve a simai homininák valószínűleg mind a Neander-völgyi, mind a gyenyiszovai őspopulációkkal rokoni kapcsolatban állnak. Másik lehetőségként felmerül, hogy gyenyiszovai jellegű mitokondriális DNS a homininák valamilyen más csoportjának közvetítésével jutott a simai homininákba vagy azok őseibe.

Így nézhetett ki a Homo heidelbergensis Forrás: Javier Trueba, MADRID SCIENTIFIC FILMS

„Eredményeink azt mutatják, hogy most már több százezer évre visszamenően képesek vagyunk tanulmányozni emberelődeink DNS-ét. Ez megnyitja a lehetőséget a Neander-völgyiek és a gyenyiszovaiak őseiből származó gének vizsgálatára, ami roppant izgalmas dolog” - mondta Svante Pääbo, a Max Planck Antropológiai Intézet igazgatója, aki korábban a Neander-völgyiek genomszekvenciáját meghatározó kutatócsoportot vezette.

„Ez a váratlan eredmény is mutatja a Neander-völgyiek és a modern emberek evolúciós eredetének összetett mintázatát. Remélem, hogy a további kutatások segítenek tisztázni a Sima de los Huesos-i homininák genetikai kapcsolatát a Neander-völgyiekkel és a gyenyiszovaiakkal” - mondta Juan-Luis Arsuaga, a madridi Emebri evolúció és viselkedés kutatóközpont igazgatója.

A kutatók következő célkitűzése, hogy a helyszínről származó több egyedből is kinyerjenek DNS-t, illetve végső soron a sejtmag DNS-szekvenciájának meghatározása.