Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Uraltes Genom enthüllt seine Geheimnisse

31.08.2012
Max-Planck-Wissenschaftler beschreiben das Erbgut des Denisova-Menschen und beleuchten dessen Beziehungen zu modernen Menschen

Die Analysen eines internationalen Forscherteams um Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig zeigen, dass die Denisova-Menschen eine geringe genetische Vielfalt aufwiesen.


Matthias Meyer bei der Arbeit im Reinstraum
© MPI für evolutionäre Anthropologie


Replik des Fingerknochenfragments eines Denisova-Menschen auf einer menschlichen Hand
© MPI für evolutionäre Anthropologie

Obwohl sie in weiten Teilen Asiens lebten, scheint ihre Population nie über eine längere Zeit sehr groß gewesen zu sein. Ein umfassender Katalog dokumentiert darüber hinaus die genetischen Veränderungen, durch die sich moderne Menschen von ihren ausgestorbenen, archaischen Verwandten unterscheiden. Einige dieser Veränderungen betreffen Gene, die mit Gehirnfunktionen und der Entwicklung des Nervensystems in Verbindung stehen.

Im Jahre 2010 sequenzierten Svante Pääbo und seine Mitarbeiter DNA, die sie aus dem Fragment eines Fingerknochens aus der Denisova-Höhle in Südsibirien isoliert hatten. Sie stellten fest, dass der Knochen einem Mädchen gehörte, das zu einer bislang unbekannten Menschenform gehörte, die sie Denisova-Mensch nannten. Mithilfe einer neuen Methode, welche die DNA-Doppelhelix in ihre zwei Einzelstränge teilt und beide Stränge der DNA-Sequenzierung zugänglich macht, konnten die Forscher jede Base im Genom etwa 30-mal lesen. Das dadurch generierte Genom weist eine ähnlich hohe Qualität auf wie beispielsweise das Erbgut heute lebender Menschen.

In einer neuen Studie, die in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Science erscheint, vergleichen Svante Pääbo und seine Mitarbeiter das Denisova-Genom mit den Genomen von Neandertalern und von elf heute lebenden Menschen aus der ganzen Welt. Ihre Ergebnisse bestätigen eine frühere Studie, wonach die Denisova-Menschen DNA-Sequenzen mit heute auf südostasiatischen Inseln lebenden Menschen teilen. Darüber hinaus enthalten die Genome von Menschen aus Ostasien und Südamerika mehr Neandertaler-DNA als die Genome europäischer Menschen: „Das überschüssige archaische Genmaterial in Ostasien zeigt eine nähere Verwandtschaft mit Neandertalern als mit Denisova-Menschen. Daraus leiten wir ab, dass der Anteil an Neandertaler-DNA in Europa niedriger ist als in Ostasien“, so die Leipziger Wissenschaftler.
„Nie zuvor wurde das Genom einer ausgestorbenen Lebensform in so hoher Qualität sequenziert“, sagt Matthias Meyer, der Erstautor der Studie. „Für den größten Teil des Genoms können wir sogar die Unterschiede zwischen den beiden Chromosomensätzen bestimmen, die das Denisova-Mädchen von ihrer Mutter beziehungsweise ihrem Vater geerbt hat.“ Daraus können die Wissenschaftler ablesen, dass die genetische Vielfalt der Denisova-Menschen geringer war als die heute lebender Menschen. Das liegt möglicherweise daran, dass eine zunächst kleine Denisova-Population nur über eine kurze Zeit wuchs und sich dabei über ein großes geographisches Gebiet ausbreitete. „Falls die zukünftige Erforschung des Neandertalergenoms zeigt, dass sich die Neandertaler-Population im Laufe der Zeit auf ähnliche Art und Weise verändert hat wie die der Denisova-Menschen, wäre dies ein deutliches Indiz dafür, dass eine einzige Menschgruppe nach ihrer Auswanderung aus Afrika sowohl den Denisova-Menschen als auch den Neandertaler hervorgebracht haben könnte“, sagt Projektleiter Svante Pääbo.

Weiterhin erstellten die Forscher einen Katalog von etwa 100.000 Veränderungen im menschlichen Genom, die erst nach der Abspaltung vom Denisova-Menschen aufgetreten sind. Einige dieser Veränderungen betreffen Gene, die mit Gehirnfunktionen und der Entwicklung des Nervensystems in Verbindung stehen. Andere haben möglicherweise auf Haut, Augen und die Form der Zähne Einfluss. „Unsere Forschung wird dabei helfen herauszufinden, wie es dazu kam, dass moderne Menschen und ihre komplexe Kultur sich soweit verbreiten konnten, während archaische Menschen nach und nach ausstarben“, sagt Svante Pääbo. Bereits Anfang diesen Jahres hatte das Leipziger Forscherteam die gesamte Genomsequenz des Denisova-Menschen der Öffentlichkeit über das Internet zugänglich gemacht.

Das Projekt wurde von der Max-Planck-Gesellschaft finanziert. Der Fingerknochen wurde 2008 von den Professoren der Russischen Akademie der Wissenschaften, Anatoli Derevianko und Michael Shunkov, während Ausgrabungsarbeiten in der Denisova-Höhle entdeckt. Die Denisova-Höhle ist eine einzigartige archäologische Fundstätte, die wahrscheinlich bereits vor etwa 280.000 Jahren von Menschen bewohnt wurde. Der Fingerknochen wurde in einer Schicht gefunden, die auf ein Alter von 50.000 bis 30.000 Jahre datiert wurde.

Ansprechpartner

Dr. Matthias Meyer
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Telefon: +49 341 3550-509
Email: mmeyer@­eva.mpg.de
Prof. Dr. Svante Pääbo
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Email: paabo@­eva.mpg.de
Sandra Jacob
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Telefon: +49 341 3550-122
Fax: +49 341 3550-119
Email: jacob@­eva.mpg.de

Originalpublikation
Matthias Meyer, Martin Kircher, Marie-Theres Gansauge, Heng Li, Fernando Racimo, Swapan Mallick, Joshua G. Schraiber, Flora Jay, Kay Prüfer, Cesare de Filippo, Peter H. Sudmant, Can Alkan, Qiaomei Fu, Ron Do, Nadin Rohland, Arti Tandon, Michael Siebauer, Richard E. Green, Katarzyna Bryc, Adrian W. Briggs, Udo Stenzel, JesseDabney, Jay Shendure, Jacob Kitzman, Michael F. Hammer, Michael V. Shunkov, Anatoli P. Derevianko, Nick Patterson, Aida M. Andrés, Evan E. Eichler, Montgomery Slatkin, David Reich, Janet Kelso, Svante Pääbo
A high coverage genome sequence from an archaic Denisovan individual
Science, 30. August, 2012

Dr. Matthias Meyer | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/6327695/denisovagenom

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Was Vogelgrippe in menschlichen Zellen behindert
10.12.2019 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Pflanzliche Reaktion bei Hitze: Der Kopf steckt im Boden
10.12.2019 | Technische Universität Braunschweig

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: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Im Focus: How to induce magnetism in graphene

Graphene, a two-dimensional structure made of carbon, is a material with excellent mechanical, electronic and optical properties. However, it did not seem suitable for magnetic applications. Together with international partners, Empa researchers have now succeeded in synthesizing a unique nanographene predicted in the 1970s, which conclusively demonstrates that carbon in very specific forms has magnetic properties that could permit future spintronic applications. The results have just been published in the renowned journal Nature Nanotechnology.

Depending on the shape and orientation of their edges, graphene nanostructures (also known as nanographenes) can have very different properties – for example,...

Im Focus: Geminiden - Die Wünsch-dir-was-Sternschnuppen vor Weihnachten

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Die Geminiden, die Mitte Dezember zu sehen sind, sind der "zuverlässigste" der großen Sternschnuppen-Ströme mit bis zu 120 Sternschnuppen pro Stunde. Leider stört in diesem Jahr der Mond zur besten Beobachtungszeit.

Sie wurden nach dem Sternbild Zwillinge benannt: Die „Geminiden“ sorgen Mitte Dezember immer für ein schönes Sternschnuppenschauspiel. In diesem Jahr sind die...

Im Focus: Electronic map reveals 'rules of the road' in superconductor

Band structure map exposes iron selenide's enigmatic electronic signature

Using a clever technique that causes unruly crystals of iron selenide to snap into alignment, Rice University physicists have drawn a detailed map that reveals...

Im Focus: Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler simulieren Photosynthese

Die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie ist für das Leben unerlässlich. In einer der größten Simulationen eines Biosystems weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diesen komplexen Prozess an einem Bestandteil eines Bakteriums nachgeahmt – am Computer, Atom um Atom. Die Arbeit, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der Photosynthese in einigen biologischen Strukturen. An der internationalen Forschungskooperation unter Leitung der University of Illinois war auch ein Team der Jacobs University Bremen beteiligt.

Das Projekt geht zurück auf eine Initiative des inzwischen verstorbenen, deutsch-US-amerikanischen Physikprofessors Klaus Schulten von der University of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Was Vogelgrippe in menschlichen Zellen behindert

10.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Schäden im Leichtbau erkennen durch Ultraschallsensoren

10.12.2019 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics