Naukowcy odtworzyli genom neandertalczyka – istoty zaliczanej do gatunku ludzkiego, do którego wymarcia, około 30 tysięcy lat temu, doprowadzili prawdopodobnie pierwsi ludzie współcześni, którzy wkroczyli do Europy.

Naukowcy spodziewają się, że poznanie genomu neandertalczyka – już po wykonaniu wszystkich analiz – rzuci nowe światło na najważniejsze aspekty ewolucji człowieka. Pomoże udokumentować dwie ważne grupy zmian genetycznych. Jedne to te, do których doszło pomiędzy 5,7 miliona lat temu (gdy ludzka linia ewolucyjna rozdzieliła się od linii, z której początek wzięły dzisiejsze szympansy) a 300 tysięcy lat temu (kiedy rozdzieliły się drogi neandertalczyków oraz przodków ludzi współczesnych). Druga grupa interesujących badaczy zmian dotyczy linii ludzkiej po tym, jak rozeszła się ona z linią neandertalską.
 
Neandertalski człowiek (Homo sapiens neandertalensis), podgatunek człowieka rozumnego występujący od ok. 250 do ok. 23 tys. lat temu. Zamieszkiwał Europę i wybrzeża Morza Śródziemnego. Szczątki neandertalskiego człowieka odkryto po raz pierwszy w 1856 w Neandertal, w pobliżu Düsseldorfu (Niemcy).
Ludzi neandertalskich cechowała specyficzna budowa czaszki: niskie, przesunięte do tyłu czoło, silnie rozwinięte łuki nadoczodołowe, co upodabniało ich czaszkę do czaszek małp człekokształtnych.
Neandertalski człowiek uprawiał myślistwo i zbieractwo, potrafił rozniecać ogień. Używał narzędzi wykonanych z kamienia, drewna i kości. Praktykował ceremonialny pochówek zmarłych. Szkielety zwierząt znajdowane wraz z ludzkimi szczątkami mogą być śladami obrzędów rytualnych, interpretowanych niekiedy jako prymitywne formy religijne.

Jeden z wczesnych wniosków, jakie można wysnuć na podstawie nowych, ogłoszonych w ubiegłym tygodniu w niemieckim Lipsku wyników badań jest taki, że w genomie ludzi współczesnych nie ma wyraźnych śladów genów neandertalskich. Informacja ta powoduje zamieszanie w dotychczasowych spekulacjach, zgodnie z którymi nasi przodkowie - ludzie współcześni - mogli się z neandertalczykami krzyżować, a więc korzystać z ich genów, które pomogły przetrwać w zimnym klimacie Europy podczas ostatniej epoki lodowcowej (zakończonej 10 tysięcy lat temu). Naukowcy nie zyskali pewności, czy ludzkie geny weszły do populacji neandertalskiej.

Wejście w posiadanie tego genomu zwiększa prawdopodobieństwo przywrócenia neandertalczyków do życia. Wiodący w dziedzinie badań genomu naukowiec, dr George Church z Harvard Medical School twierdzi, że przy obecnym stanie technologii można by było przywrócić neandertalczyka do życia, co miałoby kosztować około 30 milionów dolarów.

Zespołem, który zdołał pokonać zniechęcające bariery techniczne i stworzyć szkic neandertalskiego genomu, kierował dr Svante Paabo z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka w Lipsku. Wspierała go firma 454 Life Sciences, w której wynaleziono nowe urządzenie do dekodowania DNA, jednocześnie analizujące miliony bardzo małych fragmentów DNA – bo w takiej właśnie formie pozyskuje się rozdrobnione DNA z kości neandertalczyka.

Paabo rozpoczął swój projekt ponad 10 lat temu, gdy udało mu się wyizolować pierwszy nadający się do zbadania fragment neandertalskiego DNA. Większość kości neandertalczyków nie zawiera DNA zdatnego do badań, a te, w których taki związek można jednak znaleźć, są mocno skażone DNA dotykających je naukowców i kuratorów. Rozróżnienie DNA ludzi i neandertalczyków jest bardzo trudne z powodu ich podobieństwa.

Jak mówi Paabo, uzyskał nadające się do badań DNA pochodzące od sześciu neandertalczyków, i przeanalizował 3,7 miliarda par zasad. Genom neandertalski, podobnie jak u człowieka współczesnego, ma 3,2 miliarda par zasad. Ponieważ niektóre pary analizowano po kilka razy, a wielu w ogóle nie poddano jeszcze analizie, Paabo dysponuje dziś około 63 procentami neandertalskiego genomu. Badania potrwają, dopóki zespół nie zgromadzi odpowiednika 20 neandertalskich genomów, dzięki czemu dokładnie pozna niemal każdą parę zasad.

Wcześniejsze prowadzone przez Paabo analizy DNA neandertalczyka dowiodły, że zawiera ono 10 procent ludzkich skażeń – poinformował badacz, który obecnie zadał sobie wiele trudu, by zmierzyć stopień skażenia nowego szkicu genomu. Ocenił, że stanowi ono poniżej 3 procent.

Archeolodzy od dawna spierają się, czy neandertalczycy umieli mówić. Dlatego wyczekiwali wyników prowadzonych przez Paabo analiz neandertalskiego genu FOXP2, mającego związek z umiejętnością mówienia. Ludzie współcześni posiadają w tym genie dwie zmiany, nieobecne u szympansów, których ewolucja przypuszczalnie umożliwiła nam mowę. Paabo ogłosił, że neandertalczycy w swojej wersji genu FOXP2 mieli takie same zmiany. O naszej zdolności do mówienia decyduje jednak wiele innych genów, dlatego zbyt wcześnie jest, by ocenić, czy neandertalczycy faktycznie umieli mówić.

Dr Richard Klein, paleoantropolog z Stanford University ocenił, że projekt Paabo jest "niewiarygodnie fascynujący" i może w końcu rzucić światło na różnice behawioralne pomiędzy neandertalczykami a ludźmi współczesnymi.

Czy mając w ręku pełen genom neandertalski dałoby się, na podstawie zawartych w nim wskazówek, stworzyć żywą istotę? Paabo jest zdania, że – pomijając rozważania etyczne – przy pomocy obecnej technologii neandertalczyków raczej nie uda się odtworzyć.

Z opinią tą nie zgadza się Church z Harvardu. Stosując współczesną technologię – tłumaczy - należałoby zacząć od genomu ludzkiego, który jest bardzo podobny do genomu neandertalskiego, i zmienić w nim kilka fragmentów DNA potrzebnych, aby przekształcić go w wersję neandertalską.

Dałoby się to wykonać, ocenił, dzieląc ludzki genom na 30 tysięcy fragmentów, z których każdy składałby się z około 100 tysięcy maleńkich odcinków DNA. Każdy taki odcinek można by wprowadzić do genomu bakterii i przekształcić w taki sposób, by uzyskać sekwencję neandertalską. Następnie z tak zmienionych odcinków DNA należałoby na nowo zmontować pełen neandertalski genom. Aby uniknąć problemów etycznych – zaznaczył, -genom ten trzeba by wprowadzić do komórki szympansiej, a nie ludzkiej.

Potem komórkę szympansią powinno się ”zaprogramować” na stan embrionalny, po czym wykorzystać ją do stworzenia (w macicy samicy szympansa) zmutowanego szympansiego embriona, który pod względem wielu lub wszystkich cech byłby neandertalczykiem.

Church przyznał, że taki eksperyment zrodziłby całą masę różnych dylematów etycznych. Jednak, jak zauważa, doprowadzenie do narodzin neandertalczyka mogłoby zaspokoić głęboko zakorzenione, ludzkie pragnienie komunikacji z ”obcą” inteligencją.

Church poinformował, że nie planuje takich eksperymentów, ale jeśli ktoś chciałby stworzyć Park Plejstoceński i sfinansowałby prace, "moglibyśmy to wesprzeć". Na pewno wiele problemów wynikłoby z tego, jak traktować neandertalczyków. - Zamierzasz ich trzymać na Harvardzie czy w zoo? – spytał Stanforda Klein.



Źródło: www.portalwiedzy.onet.pl
Zdjęcie: www.portalwiedzy.onet.pl