Məlumat

28.5: Arxaik insan populyasiyaları arasında gen axını - Biologiya

28.5: Arxaik insan populyasiyaları arasında gen axını - Biologiya



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Dr. Bu bölmədə onun Neandertal genomu layihəsinin bir hissəsi kimi apardığı tədqiqatların fonu, onların topladığı ardıcıllıq layihəsi və müasir insanlarla neandertallar arasında gen axını üçün toplanmış sübutlar müzakirə olunacaq.

Fon

Neandertallar Homo sapiens qədər beyinə malik olan yeganə hominidlərdir. Qərbi Avrasiyada (Avropa və Qərbi Asiya) 200.000 il əvvələ aid neandertal qalıqları tapılıb ki, bu da Homo erectusdan xeyli əvvəldir. Ən erkən insan fosilləri təxminən 200.000 il əvvələ aid Efiopiyadan gəlir. Bununla belə, Neandertallarla insanların 135.000-35.000 il əvvəl zaman və məkanda üst-üstə düşdüyünə dair sübutlar var.

İlk təmas yeri İsraildə, Levantda baş verə bilərdi. 120.000 il əvvələ aid insan fosilləri, sonra bir boşluq, təxminən 80.000 il əvvəlki Neandertal fosilləri, başqa bir boşluq və sonra yenə 60.000 il əvvəlki insan fosilləri var. Bu, yerində bir üst-üstə düşmənin sübutudur, lakin vaxtında deyil. Üst paleolit ​​dövründə Afrikanı tərk edən populyasiyaların partlaması baş verdi (təxminən 60-45 min il əvvəl miqrasiya). 45.000 il bundan sonra Avropada fosil qeydlərində neandertalların və insanların yan-yana yaşadığı yerlər var. İki növün birlikdə mövcud olduğuna dair sübutlar olduğuna görə, melezləşmə olubmu? Bu, populyasiya genomikasını tədqiq etməklə cavablandırıla bilən bir sualdır.

Neandertallardan DNT çıxarılmasının müzakirəsi üçün Alətlər və Texnikalara baxın.

28.5.2 İnsanlar və Neandertallar arasında Gen axınının sübutu

  1. Neandertal DNT-si ilə Afrika və qeyri-Afrika populyasiyalarının insan DNT-si arasında aparılan müqayisə testi göstərir ki, qeyri-afrikalı populyasiyalar Afrika populyasiyalarından daha çox Neandertallarla əlaqəlidir. Biz genomdakı bütün SNP-lərə baxa bilərik və bir populyasiyadan insan SNP-nin Neandertal SNP ilə uyğun olub olmadığını görə bilərik. Fərqli insan populyasiyaları Neandertallarla müqayisə edildikdə, Fransız, Çin və Yeni Qvineya SNP-lərinin Neandertal SNP-lərinə Nigeriya Yoruba SNP-lərinin Neandertal SNP-lərinə nisbətən daha çox uyğunlaşdığı aşkar edilmişdir. Afrikadan olan San Buşmen və Yoruba populyasiyaları, genetik cəhətdən çox fərqli olmasına baxmayaraq, hər ikisi Neandertal DNT-sindən eyni məsafədə idi. Bu dəlil Afrikadan köçən insan populyasiyalarının neandertallarla cinsləşdiyini göstərir.
  2. Uzunmüddətli haplotip araşdırması göstərir ki, haplotip ağacının ən dərin budağı Afrikadan olmayan populyasiyalarda olanda, bölgələr tez-tez Neandertal DNT-si ilə uyğun gəlirdi. Afrika əhalisi bu gün dünyanın ən müxtəlif əhalisidir. İnsanlar Afrikadan köçdükdə, müxtəliflik təsisçi e↵ect sayəsində azaldı. Bu tarixdən gözləmək olardı ki, əgər siz münasibətlər ağacı qursanız, ən dərin parçalanma Afrika olacaq. Neandertal irsini göstərmək üçün Berkley tədqiqatçıları genomun uzun məsafəli hissələrini seçdilər və onları müxtəlif populyasiyalardan təsadüfi seçilmiş insanlar arasında müqayisə etdilər. Bu haplotipdən qurulan ağacın ən dərin budağı, demək olar ki, həmişə Afrika əhalisindəndir. Ancaq bəzən qeyri-afrikalılar ən dərin filiala sahibdirlər. Tədqiqat, qeyri-afrikalıların ən dərin qolu olan 12 bölgənin olduğunu göstərdi. Bu məlumat Neandertal genomunu təhlil etmək üçün istifadə edildikdə, qeyri-afrikalılardakı bu bölgələrin 12-dən 10-nun insan istinad ardıcıllığından (müxtəlif populyasiyalardan olan ardıcıllıqların məcmusundan) daha çox Neandertallarla uyğunlaşdığı aşkar edildi. Bu, həmin haplotipin əslində Neandertal mənşəli olduğunun sübutudur.

3. Nəhayət, insanlar arasında gözləniləndən daha böyük fərq var. Neandertal və insan arasında orta fərq təxminən 800.000 ildir. İki insan arasındakı tipik fərq təxminən 500.000 ildir. Afrika və qeyri-Afrika ardıcıllıqlarına baxarkən, Neandertal materialı ilə müqayisədə qeyri-Afrika ardıcıllıqlarında aşağı fərqlilik bölgələri ortaya çıxdı. Aşkar edilmiş bölgələr Neandertal materialı (94% Neandertal) üçün yüksək dərəcədə zənginləşdirilmişdir ki, bu da insanlar arasında orta fərqi artıracaq (standart Neandertal kimi - insan fərqliliyi təxminən 800.000 ildir).

İnsanlar və Denisovalılar arasında gen axını

2010-cu ildə alimlər Cənubi Sibirdə 50.000 illik barmaq sümüyü aşkar ediblər. Bu Denisovan nümunəsindəki DNT əvvəlki heç bir insan DNT-si kimi deyildi. Denisovanın mitoxondrial DNT-si həm neandertallara, həm də müasir insanlara xas bir qrupdur. (Mitoxondrial DNT somatik DNT-dən təqribən 1000 dəfə tez-tez olduğu üçün istifadə edilmişdir. Polimorfizm nisbəti də 10 dəfə yüksəkdir.) Denisovalılar insanlardan daha çox Neandertallarla yaxın qohumdurlar.

Neandertal nümunəsindəki eyni SNP uyğunlaşdırma texnikasından istifadə edərək, Denisovan DNT-sinin Çin DNT və ya Avropa DNT-sindən daha çox Yeni Qvineya DNT-si ilə uyğunlaşdığı aşkar edilmişdir. Denisovalıların bu gün Yeni Qvineyalıların əcdadlarının təxminən 5%-ni təşkil etdiyi təxmin edilir. Şimpanzelər, Neandertallar və Denisovalılarla qohumluq arasındakı prinsipial komponent təhlili proyeksiyası (şəklə bax) göstərir ki, qeyri-afrikalı populyasiyalar neandertallarla, Yeni Qvineyalılar/Bougainvillianslar isə Denisovalılarla daha çox əlaqəlidirlər.

Bu dəlil insanların miqrasiyası və melezləşməsi üçün bir model təklif edir. İnsanlar Afrikadan köçüb Neandertallarla cinsləşdi, sonra Asiyaya yayıldı və Cənub-Şərqi Asiyada Denisovalılarla cinsləşdi. İnsanların Hindistanda Denisovalılarla qarışması daha az inandırıcıdır, çünki Cənub-Şərqi Asiyada yaşayan əhalinin heç də hamısı Denisovalılara malik deyil.

Yüksək əhatəli arxaik genomların təhlili

Yüksək əhatəli arxaik genomlar bizə hominid populyasiyalarının tarixi haqqında çox şey deyə bilər. Denisova mağarasında tapılan barmaq sümüyündən yüksək əhatəli Altay Neandertal ardıcıllığı əldə edilib. Bu ardıcıllıqla populyasiyanın ölçüsünü təxmin etmək üçün xromosomların iki nüsxəsinin yaxınlaşma vaxtına baxa bilərik. Neandertal DNT-də çoxlu uzun homozigotluqlar var ki, bu da davamlı kiçik populyasiya ölçüsünü və qohumluq əlaqələrini göstərir. Altay Neandertal üçün genomun səkkizdə biri homozigot idi, bu, yarımqardaşların gözlənilən qohumluq səviyyəsinə bərabər idi. Texnikanın qeyri-afrikalı əhaliyə tətbiqi 50.000 il əvvəl darboğazı və Afrikadan kənar nəzəriyyəyə uyğun gələn əhalinin genişlənməsini göstərir.

Neandertallar və Denisovalılar da bir-birinə qarışmışlar, bu da humanoidlərin çoxalmağa olan diqqətəlayiq meylini nümayiş etdirir. Neandertal genomunun əksəriyyəti Denisovanın genomundan yüz minlərlə illik minimum dərinliyə malik olsa da, Denisovanın genomunun ən azı 0,5%-i Neandertal genomundan, xüsusən də immun genlər üçün çox daha qısa məsafədədir.

Denisovalılar çox güman ki, Neandertallarla əlaqəsi olmayan naməlum arxaik populyasiyadandır. Afrika ardıcıllığının Neandertal DNT-si ilə 23% və Denisovan DNT-si ilə 47% uyğunluğu var ki, bu da statistik cəhətdən əhəmiyyətlidir. Əgər D-statistikasını populyasiyada allelin tezliyinə görə təbəqələşdirsəniz, Denisovalılara axan naməlum populyasiyadan əldə edəcəyi proqnozlara ən çox uyğun gələn fiksasiyaya çatdığınız zaman artan yamac və kəskin sıçrayış görürsünüz (şəklə bax) .

Müzakirə

Afrikadan miqrasiya nəticəsində yaranan darboğaz bir çox nümunələrdən yalnız biridir. Əksər elm adamları adətən miqrasiya hadisələrinin yaşı və intensivliyi üzərində cəmləşirlər və mütləq müddətə deyil, lakin müddət çox vacibdir, çünki uzun darboğazlar daha kiçik müxtəliflik yaradır. Darboğazın uzunluğunu təxmin etməyin bir yolu onun zamanı hər hansı yeni variasiyaların yaranıb-yaramadığını müəyyən etməkdir ki, bu da daha uzun darboğazlarda daha çox olur. Müxtəliflik diapazonunun dəyişməsi həm də coğrafi cəhətdən təcrid olunmuş müxtəlif insan alt populyasiyalarının yaranmasına kömək etdi. Bu, populyasiya genomikasının tarixi köçləri birləşdirməyə kömək etmək üçün faydalı ola biləcəyi başqa bir üsuldur.

Növlər arasındakı genetik fərqlər (burada primatlar daxilində) hamımızın törədiyi filogenetik ağacı anlamaq üçün istifadə edilə bilər. Neandertal DNT-si ilə müqayisələrə dair nümunə araşdırmasına baxdıq, qədim DNT nümunələrinin necə əldə edildiyini, ardıcıllıqların necə tapıldığını və şərh edildiyini və bu sübutların müasir insanlar (Avrasiya mənşəli) ilə Neandertallar arasında çarpazlaşma ehtimalının yüksək olduğunu necə göstərdiyini öyrəndik. Bir növlə digər növlər arasında və növlər daxilindəki bu çox kiçik fərqlər bizə populyasiya genetikası vasitəsilə bəşər tarixinin böyük hissəsini çıxarmağa imkan verir.