Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erbgut des bisher ältesten modernen Menschen entschlüsselt

22.10.2014

Forscher entdecken Anteile von Neandertaler-DNA im Erbgut eines 45.000 Jahre alten modernen Menschen aus Sibirien

Ein Forscherteam unter der Leitung von Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig hat das Gesamtgenom eines 45.000 Jahre alten modernen Menschen aus Westsibirien entziffert und mit dem Erbgut von später in Europa und Asien lebenden Menschen verglichen.


Blick auf den Fluss Irtysh und das Dorf Ust’-Ishim im September 2014.

© Vyacheslav Andreev


Auf der Übersichtskarte sind die Fundorte von Fossilien aus dem Pleistozän dargestellt, deren Zellkern-DNA bereits publiziert wurde (orange: Neandertaler, blau: Denisova-Menschen, grün: Moderne Menschen).

© MPI für evolutionäre Anthropologie/ Bence Viola

Dabei zeigte sich, dass dieser Mann zu einer Zeit lebte, als die Vorfahren heute lebender Europäer und Asiaten gerade begannen, sich getrennt voneinander weiterzuentwickeln. Wie es bei allen heute außerhalb von Afrika lebenden Menschen der Fall ist, enthielt auch das Erbgut des Mannes aus Ust‘-Ishim Anteile von Neandertaler DNA. Diese Segmente waren jedoch viel länger als bei heute lebenden Menschen und belegen, dass die Vermischung von modernen Menschen mit Neandertalern vor etwa 50.000 bis 60.000 Jahren stattfand.

Im Jahre 2008 wurde am Ufer des Flusses Irtysch in der Nähe des Dorfes Ust‘-Ishim in Westsibirien der relativ vollständig erhaltene Oberschenkelknochen eines Menschen gefunden. Mithilfe der Radiokohlenstoff(14C)-Methode konnten die Forscher das Alter des Knochens auf etwa 45.000 Jahre datieren.

„Anhand der Form und Beschaffenheit des Knochens können wir sagen, dass es sich bei seinem Besitzer um einen frühen modernen Menschen handelte. Er war also mit den Populationen verwandt, die die direkten Vorfahren aller heute lebenden Menschen sind“, sagt Bence Viola, ein Anthropologe am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, der das Fundstück untersuchte. „Der Ust‘-Ishim Mann ist einer der ältesten modernen Menschen, die außerhalb des Mittleren Ostens und Afrikas gefunden wurden“.

Anschließend sequenzierten die Forscher das Genom dieses Menschen in einer sehr hohen Qualität und verglichen es mit den Genomen heute lebender Menschen aus mehr als 50 verschiedenen Populationen. Dabei stellten sie fest, dass der Knochen aus Ust‘-Ishim einer männlichen Person gehörte, die enger mit heute außerhalb von Afrika lebenden Menschen verwandt ist als mit Afrikanern. Es handelt sich bei diesem Mann also um einen frühen Vertreter der modernen Population, die Afrika verließ.

Ein Vergleich seines Erbguts mit dem von Nicht-Afrikanern ergab, dass der Mann aus Ust‘-Ishim ähnlich nahe mit Menschen aus Ostasien verwandt ist wie mit Menschen, die während der Steinzeit Europa bevölkerten. „Die Population, zu der der Ust’-Ishim Mann gehörte, könnte sich von den Vorfahren heute lebender westasiatischer und osteurasischer Populationen abgespalten haben, bevor oder zeitgleich als sich diese erstmals voneinander trennten“, sagt Svante Pääbo.

„Es ist sehr befriedigend, dass wir jetzt zusätzlich zu den Genomen von Neandertalern und Denisova-Menschen auch das Genom eines sehr frühen modernen Menschen in so hoher Qualität vorliegen haben”. Der Paläoanthropologe Jean-Jacques Hublin, der ebenfalls am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie forscht und an der Studie beteiligt war, ergänzt: „Möglicherweise gehörte der Mann aus Ust’-Ishim einer Population früher Migranten in Richtung Europa und Zentralasien an, die keine Nachkommen in heute lebenden Populationen hinterlassen haben.“

Da der Mann aus Ust’-Ishim zu einer Zeit lebte, als es in Eurasien noch Neandertaler gab, wollten die Forscher herausfinden, ob sich seine Vorfahren schon mit diesen vermischt hatten. Dabei wurden sie fündig: Zwei Prozent seines Erbguts stammten vom Neandertaler, also ein ähnlich großer Anteil, wie man ihn bei heute lebenden Ostasiaten und Europäern findet.

Interessanterweise sind die Neandertaler-Fragmente im Genom dieses frühen modernen Menschen aber viel länger als bei heute lebenden Menschen, weil die Vermischung mit den Neandertalern noch nicht so lange zurück lag und die Fragmente sich über die wenigen Generationen hinweg noch nicht so stark verkürzt hatten.

„So konnten wir schätzen, dass sich die Vorfahren des Ust’-Ishim Mannes etwa 7.000 bis 13.000 Jahre vor dessen Geburt bzw. vor etwa 50.000 bis 60.000 Jahren mit Neandertalern vermischt hatten. Das war nicht lange nachdem sich der moderne Mensch aus Afrika und dem Mittleren Osten ausbreitete“, sagt Janet Kelso, die am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie die Computer gestützten Genomanalysen leitete.

Dank der hohen Qualität dieses 45.000 Jahre alten Genoms konnten die Forscher die Rate schätzen, mit der sich Mutationen im menschlichen Genom ansammeln. Das Ergebnis: Seit der Zeit als der Ust’-Ishim Mann gelebt hatte, haben sich pro Jahr ein bis zwei Mutationen im Erbgut heute lebender Populationen aus Europa und Asien angesammelt.

Das entspricht in etwa aktuellen Schätzungen der Anzahl von genetischen Unterschieden zwischen Eltern und Kindern und ist niedriger als die früheren indirekten Schätzungen, die auf Unterschieden zwischen den Fossilien verschiedener Arten basieren.

Ansprechpartner 

 

Prof. Dr. Svante Pääbo

Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Telefon:+49 341 3550-500Fax:+49 341 3550-555
 

Sandra Jacob

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Telefon:+49 341 3550-122

Originalpublikation

 
Qiaomei Fu, Heng Li, Priya Moorjani, Flora Jay, Sergey M. Slepchenko, Aleksei A. Bondarev, Philip L.F. Johnson, Ayinuer A. Petri, Kay Prüfer, Cesare de Filippo, Matthias Meyer, Nicolas Zwyns, Domingo C. Salazar-Garcia, Yaroslav V. Kuzmin, Susan G. Keates, Pavel A. Kosintsev, Dmitry I. Razhev, Michael P. Richards, Nikolai V. Peristov, Michael Lachmann, Katerina Douka, Thomas F.G. Higham, Montgomery Slatkin, Jean-Jacques Hublin, David Reich, Janet Kelso, T. Bence Viola, Svante Pääbo
The genome sequence of a 45,000-year-old modern human from western Siberia

Janet Kelso | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/8708093/genom_des_altesten_homo_sapiens_entschluesselt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterien aus dem Blut «ziehen»
07.12.2016 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht HIV: Spur führt ins Recycling-System der Zelle
07.12.2016 | Forschungszentrum Jülich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie