Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vermischte Gene

14.02.2014
Interaktive Weltkarte zur genetischen Geschichte des Menschen enthüllt genetische Auswirkungen historischer Ereignisse

Wenn Eltern aus verschiedenen ethnischen Gruppen sich miteinander fortpflanzen, ist das Erbgut ihrer Nachkommen eine Mischung aus der DNA dieser beiden Gruppen. Stücke dieser DNA werden dann an darauf folgende Generationen weitergegeben und gelangen so bis in die heutige Zeit.


Schematische Darstellung des Vermischungsprozesses vom ursprünglichen Elternpaar bis zu den heute lebenden Nachkommen.

The chromosome painting collective (www.paintmychromosomes.com)

Ein Forscherteam vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, der Oxford University und dem University College London erstellte jetzt eine Weltkarte, die die genetische Geschichte von 95 verschiedenen Populationen aus aller Welt über vier Jahrtausende hinweg beleuchtet.

Die im Internet zugängliche interaktive Weltkarte beschreibt detailliert die Geschichte der genetischen Vermischung zwischen 95 Populationen aus Europa, Afrika, Asien und Südamerika. So können die genetischen Auswirkungen historischer Ereignisse veranschaulicht werden, wie etwa des europäischen Kolonialismus, des Mongolischen Reiches, des arabischen Sklavenhandels, sowie die Begegnung europäischer Händler mit Menschen aus China entlang der Seidenstraße.

Die jetzt in der Fachzeitschrift Science erschienene Studie ist die erste, die die genetische Vermischung zwischen menschlichen Populationen gleichzeitig identifiziert, datiert und charakterisiert. Dafür haben die Forscher komplexe statistische Methoden zur Analyse der DNA von 1490 Menschen aus 95 Populationen aus aller Welt entwickelt.

„DNA hat die Macht, gelebte Geschichte zu erzählen und Details aus der Vergangenheit der Menschheit ans Licht zu bringen”, sagt Simon Myers, der an der Oxford University und dem Wellcome Trust Centre for Human Genetics forscht. “Weil wir ausschließlich genetische Daten nutzen, liefert unsere Studie Information, die von anderen Quellen unabhängig ist. Viele unserer genetischen Beobachtungen passen zu historischen Ereignissen, und wir finden auch Hinweise auf bisher unbekannte Fälle genetischer Vermischung. Die DNA der heute in China lebenden Tu zeigt beispielsweise, dass sich um das Jahr 1200 Europäer griechischer Herkunft mit der damals dort lebenden chinesischen Bevölkerung vermischt haben. Es scheint plausibel, dass der Anteil europäischer DNA von Händlern stammt, die damals die Seidenstraße bereisten.“

Eine leistungsstarke Methode namens “Globetrotter” gibt Einblicke in vergangene Ereignisse, wie zum Bespiel das genetische Erbe des Mongolischen Reiches. Historische Aufzeichnungen deuten darauf hin, dass die in Pakistan lebenden Hazara teilweise von mongolischen Kriegern abstammen. Im Rahmen ihrer Studie konnten die Forscher nun klare Hinweise darauf finden, dass die mongolische DNA sich mit dem Erbgut der lokalen Bevölkerung während der Ära des Mongolischen Reiches vermischt hat. Sechs andere Populationen, bis hin in die Türkei im Westen, zeigten ähnliche Hinweise auf eine genetische Vermischung mit Mongolen zu etwa derselben Zeit.

„Was mich am meisten erstaunt, ist, wie gut unsere Methode funktioniert“, sagt Garrett Hellenthal vom University College London. „Obwohl individuelle Mutationen nur wenig darüber aussagen, woher eine Person stammt, können wir jetzt Vermischungsereignisse rekonstruieren, indem wir Informationen aus dem gesamten Genom hinzuziehen. Manchmal finden wir bei Menschen aus angrenzenden Regionen überraschende Unterschiede hinsichtlich der Vermischungsquellen. So konnten wir bei anderen in Pakistan lebenden Gruppen verschiedene Ereignisse identifizieren, die sich zu unterschiedlichen Zeiten zugetragen haben: Einige erbten DNA aus Afrika südlich der Sahara, möglicherweise durch den arabischen Sklavenhandel, andere aus Ostasien und wieder andere aus dem alten Europa. Bei fast allen von uns erfassten Populationen kam es zu einer Vermischung, was nahelegt, dass diese in der jüngeren Geschichte sehr üblich war und durch die Migration von Menschen über große Entfernungen gefördert wurde.“

Das Forscherteam verwendete die Genomdaten von 1490 Menschen um DNA-“Blöcke” zu identifizieren, die Menschen unterschiedlicher Populationen gemein haben. Populationen, die näher miteinander verwandt sind, besitzen mehr gemeinsame Blöcke, und einzelne Blöcke geben Aufschluss über die zugrundeliegende Abstammung entlang der Chromosomen. „Jede Population hat ihre eigene genetische ‚Palette‘“, sagt Daniel Falush vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig. „Wenn man die Genome heute lebender Maya malen würde, müsste man dafür eine gemischte Farbpalette bestehend aus spanischer, westafrikanischer und indianischer DNA wählen. Dieser Mix entstand um etwa 1670, was sich mit historischen Aufzeichnungen deckt, denen zufolge zu jener Zeit Menschen aus Spanien und Westafrika die amerikanischen Kontinente besiedelten. Obwohl wir den Gruppen, die sich in der Vergangenheit miteinander vermischt haben, keine DNA-Proben entnehmen können, so können wir dennoch einen Teil ihres Erbguts innerhalb der Mixpalette heute lebender Bevölkerungsgruppen nachweisen.“

Neben einem frischen Blick auf historische Ereignisse könnte diese Studie zukünftig auch Informationen darüber liefern, wie sich die Zusammensetzung der DNA in verschiedenen Populationen auf Gesundheit und Krankheit auswirkt.

Originalveröffentlichung:
Garrett Hellenthal, George B.J. Busby, Gavin Band, James F. Wilson, Cristian Capelli, Daniel Falush, Simon Myers
A Genetic Atlas of Human Admixture History
Science, 14. Februar 2014
Kontakt:
Dr. Daniel Falush
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Tel.: +49 (0)341 3550-850
E-Mail: daniel_falush@eva.mpg.de
Sandra Jacob
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: +49 (0)341 3550-122
E-Mail: jacob@eva.mpg.de
Weitere Informationen:
http://admixturemap.paintmychromosomes.com/
Internetseite “A genetic atlas of human admixture history”
http://www.well.ox.ac.uk/~gav/admixture/2014-science-final/resources/FAQ.pdf Frequently asked questions (englisch)

Dr Harald Rösch | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.eva.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher beschreiben neuartigen Antikörper als möglichen Wirkstoff gegen Alzheimer
22.08.2017 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

nachricht Virus mit Eierschale
22.08.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IPM präsentiert »Deep Learning Framework« zur automatisierten Interpretation von 3D-Daten

22.08.2017 | Informationstechnologie

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index erreicht neuen Höchstwert

22.08.2017 | Wirtschaft Finanzen