macroevolution: (anomalocaris)
macroevolution ([personal profile] macroevolution) wrote2013-12-17 04:42 pm

Митохондриальный геном Homo heidelbergensis

Новейшие методы палеогенетики позволили реконструировать митохондриальный геном человека, жившего 400 тысяч лет назад в пещере Сима де лос Уэсос на севере Испании. Это рекордная древность: до сих пор не удавалось получить ДНК из человеческих костей старше 100 тысяч лет. Древних европейцев из Сима де лос Уэсос обычно относят к виду Homo heidelbergensis и считают предками неандертальцев, поскольку у них есть ряд специфических неандертальских признаков. Однако ДНК, выделенная из бедренной кости, оказалась более сходна с митохондриальными геномами людей из Денисовой пещеры, чем с неандертальскими.


Эволюционное дерево мтДНК гоминид. Горизонтальная длина ветвей отражает количество нуклеотидных различий. Самая верхняя веточка соответствует человеку из Сима де лос Уэсос. Видно, что его ближайшей родней являются люди из Денисовой пещеры (Denisovans). Неандертальцы по мтДНК ближе к сапиенсам, чем к денисовцам и людям из Сима де лос Уэсос. В выборке сапиенсов присутствуют как современные, так и ископаемые представители нашего вида. Тот факт, что ветвь, соответствующая человеку из Сима де лос Уэсос, получилась короче всех остальных, соответствует древнему возрасту этой находки и подтверждает работоспособность метода «молекулярных часов». Цифрами показаны приблизительные датировки (в тысячах лет) четырех точек на дереве, полученные при помощи этого метода.

Читать полностью

Что это может означать ??!!
...Человек из Сима де лос Уэсос по своей митохондриальной ДНК ближе к денисовцам, чем к неандертальцам и сапиенсам. Иными словами, денисовцы являются его ближайшими родственниками по прямой материнской линии. Между тем... морфология и география свидетельствуют в пользу того, что кости из Сима де лос Уэсос принадлежат предкам неандертальцев. Как объяснить этот странный результат? Можно, конечно, предположить, что гейдельбергские люди из Сима де лос Уэсос на самом деле являются близкой родней денисовцев, а к неандертальцам не имеют прямого отношения.Но такой вариант маловероятен: для этого пришлось бы допустить и параллельное появление неандертальских черт у неродственных групп европейцев, и проживание настоящих предков неандертальцев с родственниками денисовцев на одной территории без скрещивания, да и с данными по ядерным геномам (см. ниже) такой вариант очень трудно согласовать. Есть ли более правдоподобное объяснение?

Во-первых, нельзя забывать, что мтДНК сама по себе не дает полного и адекватного представления о родственных связях. Для этого нужно отсеквенировать ядерный геном. Никто пока не знает, удастся ли это сделать когда-нибудь. Митохондриальная ДНК передается только по материнской линии и размножается клонально, не участвуя в половом процессе и не рекомбинируя, то есть не обмениваясь гомологичными участками. В силу этих особенностей на эволюцию митохондриального генома сильнейшее влияние оказывает генетический дрейф, то есть случайные колебания частот встречаемости тех или иных вариантов (гаплотипов).

Во-вторых, необходимо иметь в виду, что денисовская мтДНК, выделенная из коренного зуба мужчины и фаланги мизинца девочки, сама по себе весьма загадочна. Она рассказывает совсем другую генеалогическую историю, чем ядерные геномы. Судя по ядерным геномам, денисовцы — ближайшие родственники неандертальцев, причем те и другие — достаточно близкая родня сапиенсов. Однако по своей мтДНК денисовцы очень далеко отстоят и от сапиенсов, и от неандертальцев. Поскольку ядерные геномы — гораздо более надежная основа для реконструкции родственных связей, приходится признать, что мтДНК у двух людей из Денисовой пещеры — не «родная», а привнесенная путем отдаленной гибридизации.

Известно немало случаев, когда эпизодическая межвидовая гибридизация приводила к тому, что в популяции какого-нибудь вида широко распространялась чужая мтДНК. Скорее всего, именно это и произошло с популяциями гейдельбергских людей — предками неандертальцев и денисовцев, пришедшими около 0,5–0,4 млн лет назад в Европу и Азию (в то время как их родичи, предки сапиенсов, оставались в Африке). Эти пришлые популяции, вероятно, скрещивались с древним местным населением — поздними представителями Homo erectus (эректусы впервые вышли из Африки и начали расселяться по Евразии очень давно — 1,8 млн лет назад). Возможно, предки денисовцев и неандертальцев получили архаичный вариант мтДНК от азиатских и европейских эректусов (включая такие формы, как H. antecessor, чьи кости возрастом около миллиона лет найдены неподалеку от Сима де лос Уэсос). В мигрирующих группах гейдельбергских людей, возможно, преобладали мужчины (так часто бывает при миграциях человеческих племен), которые время от времени брали в жены местных женщин — эректусов.

Впоследствии архаичные гаплотипы мтДНК могли в результате дрейфа потеряться у неандертальцев (чья мтДНК указывает на близкое родство с сапиенсами — в полном соответствии с «показаниями» ядерного генома) и закрепиться у денисовцев (судя по тому, что у обоих изученных индивидов денисовского человека обнаружен именно этот, архаичный вариант мтДНК).

Разумеется, возможны и иные интерпретации... Одного-единственного митохондриального генома явно недостаточно для уверенных выводов, но вариант с гибридизацией пока представляется наиболее вероятным.

[identity profile] volkov-serge.livejournal.com 2013-12-17 12:56 pm (UTC)(link)
О! Это любопытно...если конечно молекулярщики не сильно ошиблись....в очередной раз))

[identity profile] prokhozhyj.livejournal.com 2013-12-17 01:05 pm (UTC)(link)
И вот так всегда. Кто-то нашалил – а генетикам отдуваться... :))

[identity profile] invicturum.livejournal.com 2013-12-17 02:10 pm (UTC)(link)
интересно, а где можно почитать о том когда азиаты отделились от европейцев. и это то ладно бы, но почему такое деление вообще проводят?

[identity profile] fotopainter.livejournal.com 2013-12-17 02:24 pm (UTC)(link)
Типа как - начальник нашалил - а бухгалтер потом сводит дебет с кредитом?

[identity profile] dimdiml.livejournal.com 2013-12-17 02:25 pm (UTC)(link)
гундяев с вами не согласен)

[identity profile] slav1k.livejournal.com 2013-12-17 02:31 pm (UTC)(link)
Это что, генетикам разрешается отделять негров от прочих людей?
Как жеж так?

[identity profile] grihanm.livejournal.com 2013-12-17 02:40 pm (UTC)(link)
ну если ещё никто не отметил - значит мне придётся. Какое классное название у пещеры!

[identity profile] macroevolution.livejournal.com 2013-12-17 02:52 pm (UTC)(link)
На дереве просто раскладка по континентам :) Африканцы, азиаты и европейцы. Все невинно. Африканцы отличаются более высоким генетическим разнообразием.

[identity profile] prokhozhyj.livejournal.com 2013-12-17 02:53 pm (UTC)(link)
Ну, денисовцы нам не начальники, но типа того :)).

[identity profile] silentpom.livejournal.com 2013-12-17 03:08 pm (UTC)(link)
а где они отделены? там вроде "и". По сути есть африканцы и не-африканцы. Последних можно назвать "азиаты и европейцы".

[identity profile] inry-r.livejournal.com 2013-12-17 03:25 pm (UTC)(link)
Особенно, если читать его как пишецца, с "хотой". Хотя, по-латински, просто кости.

Кто не прыгает - тот денисовец

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-12-17 03:53 pm (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] valery_brest_by сослался на вашу запись в записи «Кто не прыгает - тот денисовец (http://valery-brest-by.livejournal.com/2818703.html)» в контексте: [...] брали в жены местных женщин — эректусов." Митохондриальный геном Homo heidelbergensis [...]

[identity profile] cmpax-u-pagocmb.livejournal.com 2013-12-17 04:01 pm (UTC)(link)
>>денисовская мтДНК, выделенная из коренного зуба мужчины и фаланги мизинца девочки, сама по себе весьма загадочна. Она рассказывает совсем другую генеалогическую историю, чем ядерные геномы. Судя по ядерным геномам, денисовцы — ближайшие родственники неандертальцев, причем те и другие — достаточно близкая родня сапиенсов. Однако по своей мтДНК денисовцы очень далеко отстоят и от сапиенсов, и от неандертальцев<<

Ничего загадочного.

Митохондриальной праматерью денисовцев была какая-нибудь обезьяна из племени австралопитеков.

[identity profile] cmpax-u-pagocmb.livejournal.com 2013-12-17 04:03 pm (UTC)(link)
они не отделялись.

они гибридизировались

[identity profile] metarattus.livejournal.com 2013-12-17 05:01 pm (UTC)(link)
Конечно разрешается! Не верьте Александру Владимировичу - он же председатель синодального отдела по взаимодействию Церкви генетиков и общества - ему положено успокаивать население дипломатической политкорректностью до тех пор, пока не будет построен третий Храм Биореактор.
Вот более старая картинка с Элементов: http://elementy.ru/images/news/denisova_cave_genetic_history_3_600.jpg
Откуда с очевидностью следует, что негры, в отличие от Белого Человека, лишены благодатной капли эльфийской неандертальской крови.

А эта картинка сверху - неправильная совершенно - в ней линии обрываются на разном расстоянии, будто с тех времён линии эти не менялись совсем. А такое может быть, только если они вымерли уже.
Так-то!
Edited 2013-12-17 17:04 (UTC)

Митохондриальный геном Homo heidelbergensis

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-12-17 06:22 pm (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] eredraug сослался на вашу запись в записи «Митохондриальный геном Homo heidelbergensis (http://apokrif93.livejournal.com/17731031.html)» в контексте: [...] Источник сообщения [...]

[identity profile] rrr2.livejournal.com 2013-12-17 08:13 pm (UTC)(link)
Кстати да, линии африканские почему-то короче. А субсахарцы до сих пор живут себе, хотя и дальше всех по генетической дистанции.

[identity profile] maoist.livejournal.com 2013-12-17 09:09 pm (UTC)(link)
Не с "хотой", а с "аче". Буква "хота" в испанском читается

[identity profile] helgumir.livejournal.com 2013-12-18 06:47 am (UTC)(link)
Отличный комментарий!

Ссылки

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-12-18 07:00 am (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] dok_zlo сослался на вашу запись в записи «Ссылки (http://dok-zlo.livejournal.com/1367448.html)» в контексте: [...] 10 Митохондриальный геном Homo heidelbergensis Тыц [...]

Если бы Дарвин не изобрел теорию эволюции ...

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-12-18 09:56 am (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] rav_erev сослался на вашу запись в записи «Если бы Дарвин не изобрел теорию эволюции ... (http://rav-erev.livejournal.com/58234.html)» в контексте: [...] и неандертальцев, и может построить эволюционное дерево вроде того что вчера появилось в журнале у [...]

[identity profile] macroevolution.livejournal.com 2013-12-18 10:08 am (UTC)(link)
Считается, что подавляющее большинство имеющихся различий между индивидами по мтДНК ни на что не влияет - нейтральные. Но, конечно, бывают в мтДНК вредные мутации - они вызывают болезни, отбраковываются отбором и не достигают высокой частоты.
Но в принципе (теоретически) там могут быть и адаптивные варианты, связанные с терморегуляцией и приспособлением к холодному или жаркому климату, потому что от работы митохондрий зависит теплопродукция.

Несколько интересных и полезных тем

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-12-18 06:07 pm (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] tiina сослался на вашу запись в записи «Несколько интересных и полезных тем (http://tiina.livejournal.com/4028257.html)» в контексте: [...] 10 Митохондриальный геном Homo heidelbergensis Тыц [...]

Ссылки

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-12-18 06:30 pm (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] vasily_sergeev сослался на вашу запись в записи «Ссылки (http://vasily-sergeev.livejournal.com/5630459.html)» в контексте: [...] 10 Митохондриальный геном Homo heidelbergensis Тыц [...]

Ссылки

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-12-18 06:36 pm (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] otevalm сослался на вашу запись в записи «Ссылки (http://otevalm.livejournal.com/3188415.html)» в контексте: [...] 10 Митохондриальный геном Homo heidelbergensis Тыц [...]

[identity profile] radvila-i.livejournal.com 2013-12-18 09:37 pm (UTC)(link)
А можно глупый вопрос? Может ли днк или мтднк замещаться у одного вида другим, у близких по эволюционной ветви животных, если один вид просто поедает другой, причем в течении длительного времени?
ext_605364: geg MOPO4 (geg_MOPO4)

[identity profile] gegmopo4.livejournal.com 2013-12-18 10:25 pm (UTC)(link)
Для этого нужно, чтобы чужие митохондрии попали прямо в половые клетки (при том женские для двуполых организмов). Это разве что у одноклеточных возможно.

Ссылки

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-12-18 11:01 pm (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] ace1962 сослался на вашу запись в записи «Ссылки (http://ace1962.livejournal.com/2684939.html)» в контексте: [...] 10 Митохондриальный геном Homo heidelbergensis Тыц [...]

[identity profile] macroevolution.livejournal.com 2013-12-21 08:35 am (UTC)(link)
Теплопродукция в митохондриях - это скорее просто снижение КПД: чуть хуже работает система окислительного фосфорилирования, протоны утекают через мембрану без синтеза АТФ и их энергия переходит в тепло (proton leak).

То, что вы пишете - в принципе не исключено, но маловероятно, т.к. мт-геном слишком редуцирован, и вся осмысленная регуляция генов, влияющих на работу митохондрий, осуществляется в ядре: там и все локальные ТФ будут действовать, там и полиморфизмы, влияющие на энергетический метаболизм отделов мозга и т.п.

Толерантность Адама

[identity profile] livejournal.livejournal.com 2013-12-22 12:21 pm (UTC)(link)
Пользователь [livejournal.com profile] vls_smolich сослался на вашу запись в записи «Толерантность Адама (http://vls-smolich.livejournal.com/124025.html)» в контексте: [...] один. Вот, кстати, и на авторитета сошлюсь: http://macroevolution.livejournal.com/151258.html [...]

[identity profile] valeryz2001.livejournal.com 2014-01-02 11:37 am (UTC)(link)
дык протонный насос не будет работать на столь разнородных цибридах - нужна притирка митогенов к ядерному окружению. Как помнится, мтднк от шимпанзе и гориллы поддерживает кислородное дыхание в человеческой клетке ин витро, а от орангутана - уже нет. Конечно на других парах видов это расстояние может быть иным, где-то и пара миллионов лет много а где-то может и больше чем 15 прокатит, зависит от консервативности структурных и тРНКовых митогенов в семействе, это варьирует.