Neanderthaler er muligvis blevet udryddet for 30.000 år siden, men de lever stadig inde i os. Lige siden forskere opdagede, at neandertal-DNA udgør cirka 2 procent af genomerne til moderne mennesker af europæisk og asiatisk arv, har de spekuleret i, hvordan nøjagtigt disse vedvarende gener påvirker os i dag. Nu har vi fundet ud af, at selvom de fleste mennesker næppe ligner neandertalerne i udseende, har deres DNA stadig indflydelse på, hvordan vores gener fungerer i dag.
Relateret indhold
- Forskere dykke ned i Neanderthal tandplak for at forstå, hvordan de levede og spiste
- Neanderthaler blev udryddet 30.000 år siden, men deres DNA findes stadig i det menneskelige genom
Mennesker og neandertalere begyndte at splitte på det evolutionære træ for ca. 700.000 år siden, men fortsatte med at opdrætte indtil mindst 50.000 år siden. På trods af en genetisk inkompatibilitet, der muligvis har gjort reproduktion vanskelig, blev der tilstrækkelig hybrid-human-neandertalere født til at nedlægge bit af deres DNA i hele det menneskelige genom. Tidligere forskning har fundet, at de neandertaler DNA-sekvenser og gener, der findes hos moderne mennesker, er knyttet til depression, fedtstofskifte og en række andre egenskaber og tilstande.
Bare fordi vi kan se et gen, betyder det ikke, at vi ved, hvordan det fungerer. Gener kan udtrykkes med forskellige styrker og undertiden slet ikke. Det hele kommer ned på, hvordan dette DNA bruges af RNA i vores celler, som følger DNA's instruktioner om at fremstille proteiner. Celler kan "regulere" forskellige gener ved at vælge at bruge dem, ignorere dem eller ændre dem til at fremstille RNA. I modsætning til relativt permanent DNA er RNA desværre ustabil og findes derfor sjældent i fossiler, hvilket gør det vanskeligt at analysere, hvordan cellerne fra uddøde organismer faktisk udnyttede deres DNA.
I en undersøgelse, der blev offentliggjort i går i tidsskriftet Cell, kom genetikforskeren fra University of Washington Rajiv McCoy og medforfattere omkring manglen på gamle neandertaldata ved i stedet at kigge efter deres levende efterkommere: nutidens hybridmennesker. "[Vi har tænkt os at bruge] genekspression fra moderne mennesker for at få en idé om, hvordan genstrøm fra Neanderthals påvirker menneskets genekspression, " siger McCoy.
Ved hjælp af et datasæt over genomerne fra mere end 400 afdøde mennesker søgte forskerne forekomster af heterozygote gener: gener, der er resultatet af en person, der arver et humant gen fra en forælder og et neandertalgen fra en anden. Datasættet omfattede prøver af væv fra 52 forskellige dele af kroppen, siger McCoys, hvilket gjorde det muligt for forskerne at sammenligne, hvordan humane og neandertaler gener blev udtrykt i disse forskellige områder ved at sammenligne hvor meget af hvert gen, der blev transkriberet til RNA.
Gennem analyse af disse individer med humane og neandertaleraleler eller genvariationer fandt McCoy og hans team forskelle i human og neandertaler genekspression i 25 procent af de områder, de testede. Disse forskelle havde potentielle virkninger i træk, der spænder fra højde til sandsynlighed for at få lupus. "Det spænder virkelig over hele spektret af menneskelige gener, " siger McCoy.
Forskerne var også i stand til at sammenligne, hvor stærkt eller svagt de humane og neandertaler gener blev udtrykt i forskellige kropsdele.
Det er interessant, siger McCoy, at de fandt, at neandertalgener i hjernerne og testiklerne af de testede mennesker blev udtrykt svagere end gener i andre områder. Årsagen til dette er sandsynligvis ulig udvikling: Da mennesker fortsatte med at udvikle sig væk fra Neandertalerne, siger McCoy, er det sandsynligt, at disse kropsdele har udviklet sig hurtigere end andre. Således divergerede de længere fra neandertalgenerne og er mindre sandsynligt, at de udtrykkes af celler der.
For Vanderbilt University genetiker Tony Capra, som ikke var involveret i denne undersøgelse, kan det reducerede genudtryk i testiklerne være et tegn på, hvordan mutationer fra neandertalere kunne have reduceret fertiliteten af tidlige humane-neandertalerhybrider. "Det illustrerer yderligere, at neandertal-DNA, der forbliver i moderne mennesker, har potentialet til at påvirke forskellige træk, " siger Capra, der har udført arbejde med at scanne elektroniske medicinske poster for at se efter virkningen af neandertal-DNA på vores helbred.
"Dette er en meget omfattende undersøgelse af Neanderthal-introgressionens indvirkning på genekspression hos moderne mennesker, " tilføjer Fernando Racimo, en forsker ved New York Genome Center, som heller ikke var involveret i undersøgelsen. Racimo siger, at han gerne vil se forskning i andre tilfælde af menneskelig hybridisering, specifikt gamle Denovisans og australske oprindere, hvis gener lever videre i indbyggerne på Australiens melanesiske øer.
McCoy siger, at undersøgelse af de melanesiske folks genetiske arv er på hans ønskeliste, men at det bliver nødt til at vente, indtil RNA-prøver indsamles. ”Jeg fjerner andre menneskers data, ” spøger han.
Den teknik, der blev anvendt i denne undersøgelse, kunne også anvendes inden for den humane art, tilføjer McCoy. At sammenligne allelekspression i forskellige områder af kroppen og blandt forskellige mennesker kan hjælpe forskere med at finde flere af de vanskelige forhold ved genekspression, siger han. Men selv ved blot at undersøge Neanderthal-DNA'ets rolle i vores genomer, kan vi stadig bedre forstå, hvordan vores forskellige gener fungerer sammen for at gøre os.
