Neandertaler-Genom gibt Einblicke in gemeinsame Geschichte unserer Vorfahren

Svante Pääbo mit Neandertalerschädel. © Frank Vinken, mpg.de
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Svante Pääbo mit Neandertalerschädel. © Frank Vinken, mpg.de

 

Leipzig (Deutschland) - Einem internationalen Forscherteam ist es erstmals gelungen, das Genom einer Neandertalerfrau in sehr hoher Qualität zu entziffern. Die Gensequenz gibt den Forschern damit erstmals detaillierte Einblicke in die Verwandtschaftsverhältnisse und Populationsgeschichte der Neandertaler und anderer bereits ausgestorbener Menschengruppen. "Die Ergebnisse zeigen, dass ein Genfluss zwischen diesen Gruppen durchaus üblich war, wenn auch in kleinem Umfang." Zusätzlich präsentieren die Forscher eine endgültige Liste von DNA-Sequenzänderungen, die alle heute lebenden Menschen von unseren nächsten ausgestorbenen Verwandten unterscheiden.

Schon 2006 initiierte Svante Pääbo, Direktor desMax-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig einProjekt, das die Sequenzierung des Neandertaler-Genoms zum Zielhatte. Im Rahmen dieses Projekts veröffentlichte er im Jahre 2010eine vorläufige Version des Neandertaler-Genoms, die zeigte, dassdie Neandertaler Gene an alle heute außerhalb Afrikas lebendenMenschen weitergegeben hatten. Neandertaler und moderner Mensch -so zeigte schon das damalige Ergebnis – hatten sich alsoerfolgreich vermischt.

Ein weiteres Ergebnis des Projekts war die Entdeckung einerneuen bereits ausgestorbenen Menschengruppe, der Denisova-Menschen,die mit den Neandertalern verwandt waren und Gene an heute inOzeanien lebende Menschen weitergegeben hatten.

Mit der Fertigstellung eines Neandertaler-Genoms in sehr hoherQualität, hat das Projekt jetzt das einst gesteckte Ziel erreicht,indem jede Position im Genom im Schnitt 50 Mal sequenziert wurde."Der eindeutige Teil des Genoms, der jetzt rekonstruiert wurde, istqualitativ gleichwertig oder sogar besser als vorliegende Genomeheute lebender Menschen", berichten die Forscher aktuell imFachjournal "Nature" (DOI: 10.1038/nature12886).

Das Genmaterial für die DNA-Sequenzierung lieferte ein etwa50.000 Jahre alter Zehenknochen einer Neandertalerfrau, der imJahre 2010 von einem russischen Archäologenteam unter der Leitungvon Anatoli Derevianko und Michael Shunkov von der RussischenAkademie der Wissenschaften in der Denisova-Höhle im SüdenSibiriens ausgegraben wurde. "Das qualitativ hochwertigeNeandertalergenom verfeinert und erweitert unser Wissen über dieVerwandtschaftsverhältnisse zwischen den Neandertalern und heutelebenden Menschen sowie bereits ausgestorbenen Menschengruppen", sodie Forscher in der Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft(mpg.de).

Die Wissenschaftler präzisieren, dass ein Anteil von etwa 1,5bis 2,1 Prozent im Genom von heute außerhalb Afrikas lebendenMenschen vom Neandertaler stammt. Die neuen Daten zeigen darüberhinaus, dass etwa 0,2 Prozent im Genom heute lebenderFestland-Asiaten und Amerikanischer Ureinwohner auf denDenisova-Menschen zurückzuführen sind.

Die hochwertigen Genomsequenzen von Neandertalern undDenisova-Menschen ermöglichen es den Forschern jetzt erstmals zuklären, ob es zu Kreuzungen zwischen diesen ausgestorbenen Gruppengekommen ist.

Das Ergebnis: Neandertaler haben wenigstens 0,5 Prozent ihresErbguts an die Denisova-Menschen weitergegeben. Darüber hinausunterscheidet sich das Genom des Denisova-Menschen vomNeandertaler-Genom insofern, dass es zusätzlich etwa 2,7 bis 5,8Prozent der DNA eines unbekannten Vertreters der Gattung Homoenthält. "Diese alte Population von Homininen existierte bereits zueiner Zeit, bevor sich Neandertaler, Denisova-Menschen und moderneMenschen voneinander getrennt hatten", sagt Kay Prüfer. "Es istmöglich, dass es sich bei diesem unbekannten Homininen um die alsHomo erectus bezeichnete Menschenart handelt. Weitere Studien sindnötig, um dies zu bestätigen oder zu widerlegen."

Zudem entdeckten die Wissenschaftler, dass die Eltern derNeandertalerfrau aus dem Altai nah miteinander verwandt gewesensein müssen. "Wir führten verschiedene Inzuchtszenarien am Computerdurch und entdeckten, dass die Eltern dieser Neandertalerfrauentweder Halbgeschwister mütterlicherseits, Großcousin undGroßcousine, Onkel und Nichte, Tante und Neffe, Großvater undEnkelin oder Großmutter und Enkelsohn gewesen sein müssen", sagtMontgomery Slatkin, ein Poulationsgenetiker der US-amerikanischenUniversity of California at Berkeley, der einen Teil derGenomanalysen leitete. Weitere Untersuchungen ergaben, dass diePopulationsgrößen der Neandertaler und Denisova-Menschen kleinwaren und Inzucht in Neandertalergruppen möglicherweise üblicherwar als in modernen menschlichen Populationen.

Mithilfe des hochwertigen Neandertalergenoms hat dasForscherteam aus Leipzig jetzt auch einen endgültigen Katalog derÄnderungen im Genom zusammengestellt, in denen sich heute lebendeMenschen von Neandertalern, Denisova-Menschen und den Menschenaffenunterscheiden. "Diese Liste von DNA-Sequenzänderungen istvergleichsweise kurz", sagt Svante Pääbo. "Es handelt sich dabei umeinen Katalog genetischer Änderungen, die alle modernen Menschenvon allen anderen lebenden und bereits ausgestorbenen Organismenunterscheiden. Ich glaube, dass unter allen Änderungen in diesemKatalog auch diejenigen versteckt sind, die für die enormeExpansion menschlicher Populationen sowie die Entwicklungmenschlicher Kultur und Technologie in den letzten 100.000 Jahrenverantwortlich sind."

Quelle: grenzwissenschaft-aktuell.de
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