de genetische aanpassingen die mensen uniek menselijk maken, kunnen in kleine pakjes komen, afgewisseld met DNA geërfd van uitgestorven voorouders en neven.
slechts 1,5 procent tot 7 procent van het collectieve menselijke genetische instructieboek, of genoom, bevat uniek menselijk DNA, melden onderzoekers 16 juli in Science Advances.
dat DNA dat alleen bij de mens aanwezig is, verspreid over het genoom, meestal genen bevat die betrokken zijn bij de ontwikkeling en functie van de hersenen, wat erop wijst dat de evolutie van de hersenen belangrijk was bij het menselijk maken van de mens. Maar de onderzoekers weten nog niet precies wat de genen doen en hoe de uitsluitend menselijke aanpassingen aan DNA in de buurt van die genen de evolutie van de hersenen kunnen hebben beïnvloed.”Ik weet niet of we ooit zullen kunnen zeggen wat ons uniek menselijk maakt,” zegt Emilia Huerta-Sanchez, een populatiegeneticus aan de Brown University in Providence, R. I., die niet betrokken was bij de studie. “We weten niet of dat ons doet denken op een specifieke manier of hebben specifiek gedrag.”En Neandertalen en Denisovanen, beide uitgestorven menselijke neven, kunnen gedacht hebben als mensen (SN: 2/22/18).
meld je aan voor het laatste nieuws van Science News
Headlines and samenvattingen of the latest Science News articles, delivered to your inbox
de resultaten betekenen niet dat individuele mensen meestal Neandertal of Denisovan zijn, of een andere mix van oude hominiden. Gemiddeld, mensen in sub-Sahara Afrika geërfd 0,096 procent naar 0.46 procent van hun DNA van oude kruisingen tussen hun menselijke voorouders en Neandertalen, vonden de onderzoekers (sn: 4/7/21). Niet-Afrikanen erven meer DNA van Neandertalen: ongeveer 0,73 procent tot 1,3 procent. En sommige mensen erven ook een fractie van hun DNA van Denisovans.
met behulp van een nieuwe rekenmethode onderzochten onderzoekers aan de Universiteit van Californië in Santa Cruz Elke Plek van DNA in de genomen van 279 mensen. Het team verzamelde de resultaten van die individuele genomen in een collectief beeld van het menselijk genoom. Voor elke plek, het team bepaald of het DNA afkomstig is van Denisovans, Neandertalen of werd geërfd van een gemeenschappelijke voorouder van mensen en die lang verloren familieleden.
hoewel elke persoon ongeveer 1 procent Neandertal DNA kan dragen,” als je naar een paar honderd mensen kijkt, zullen ze meestal hun stukje Neandertal DNA niet op dezelfde plaats hebben, ” zegt Kelley Harris, een populatiegeneticus aan de Universiteit van Washington in Seattle die niet betrokken was bij het werk. “Dus als je alle regio’ s optelt waar iemand een beetje Neandertal DNA heeft, dekt dat vrij snel het grootste deel van het genoom.”
in dit geval bevat ongeveer 50% van het collectieve genoom gebieden waar een of meer mensen DNA erfden van Neandertalen of Denisovans, ontdekten de onderzoekers. Het grootste deel van de rest van het genoom is doorgegeven van de meest recente gemeenschappelijke voorouder van mensen en hun uitgestorven neven. Na het wegsnijden van het oude erfstuk DNA, zocht het team naar regio ‘ s waar alle mensen mens-specifieke aanpassingen aan DNA hebben die geen andere soorten hebben. Dat bracht de schatting van uniek menselijk DNA tot ergens tussen 1,5 en 7 procent van het genoom.
de bevinding onderstreept hoe veel kruising met andere mensachtigen het menselijk genoom beïnvloedde, zegt coauthor Nathan Schaefer, een computationele bioloog nu aan de Universiteit van Californië, San Francisco. De onderzoekers bevestigden eerdere bevindingen van andere groepen dat mensen fokten met Neandertalen en Denisovans, maar ook met andere uitgestorven, Onbekende hominiden (sn: 2/12/20). Het is niet bekend of deze mysterieuze voorouders de groepen zijn die “Dragon Man” of Nesher Ramla Homo omvatten, die mogelijk dichter verwant zijn aan mensen dan Neandertalen (SN: 6/25/21; sn: 6/24/21). Het mengen en vermengen gebeurde waarschijnlijk meerdere keren tussen verschillende groepen mensen en mensachtigen, die Schaefer en collega ‘ s vonden.
de aanpassingen die het unieke menselijke DNA onderscheidend maken, ontstonden in een paar evolutionaire uitbarstingen, waarschijnlijk ongeveer 600.000 jaar geleden en opnieuw ongeveer 200.000 jaar geleden, ontdekte het team. Ongeveer 600.000 jaar geleden vormden mensen en Neandertalen hun eigen takken van de hominide stamboom.
de schatting van de hoeveelheid uniek menselijk DNA houdt geen rekening met plaatsen waar mensen DNA hebben verkregen door duplicatie of andere middelen, of verloren hebben, zegt James Sikela, een genoomwetenschapper aan de Universiteit van Colorado Anschutz Medical Campus in Aurora die niet betrokken was bij de studie (sn: 8/6/15). Zo ‘ n extra of ontbrekende DNA kan mensen in staat hebben gesteld om nieuwe eigenschappen te ontwikkelen, waaronder sommige die betrokken zijn bij de evolutie van de hersenen (SN: 3/9/11; sn: 2/26/15).
Oud DNA is meestal afgebroken tot kleine fragmenten en onderzoekers hebben slechts delen van de genomen van uitgestorven hominiden samengevoegd. De gefragmenteerde genomen maken het moeilijk om te vertellen waar de grote stukken van DNA verloren of bereikt kunnen zijn. Om die reden bestudeerden de onderzoekers slechts kleine aanpassingen aan DNA waarbij een of meer DNA — basissen-de informatie-dragende delen van het molecuul. Gezien het feit dat mensen en Neandertalen relatief recent hun eigen evolutionaire weg gingen, is het niet verwonderlijk dat slechts 7 procent of minder van het genoom de unieke menselijke tweaks heeft ontwikkeld, zegt Sikela. “Ik ben niet geschokt door dat aantal.”Gezien het DNA dat alleen mensen hebben toegevoegd aan hun genomen zou kunnen produceren een hogere schatting van uitsluitend menselijk DNA, zegt hij.
of het kan de andere kant op gaan. Naarmate meer genomen worden ontcijferd van Neandertalen, Denisovans en andere uitgestorven mensachtigen, kunnen onderzoekers ontdekken dat sommige van wat nu lijkt uniek menselijk DNA werd ook gedragen door die uitgestorven familieleden, Harris zegt. “Deze schatting van het aantal unieke menselijke regio’ s zal alleen maar dalen.”