Как они думали? Ученые вырастили модель мозга с неандертальской ДНК

19 июня 2020, 22:01
Цей матеріал також доступний українською

Ученые вырастили «мини-мозг» из стволовых клеток человека, содержащих неандертальскую ДНК, чтобы пролить свет на то, как Homo neanderthalensis повлияли на наше развитие.

В этой работе исследователи из Германии показали, как генетический материал, полученный от наших дальних родственников, может быть идентифицирован и отслежен в моделях органов по мере их роста.

Видео дня

В своем исследовании генетик Грэй Кэмп из Института эволюционной антропологии им. Макса Планка в Германии и его коллеги проанализировали клеточные линии, взятые из Инициативы плюрипотентных стволовых клеток, индуцированных человеком, или HipSci, как ее называют.

Этот международный ресурс был создан для предоставления данных и клеточных линий для генетических исследований — и почти все последние получены от лиц британского и североевропейского происхождения, то есть содержат следы ДНК неандертальцев. Часть этих генов, по мнению ученых, помогла нашим предкам приспособиться к жизни на севере.

«Некоторые аллели неандертальцев имеют относительно высокую частоту в этой популяции. Из-за этого этот ресурс стволовых клеток содержит определенные гены, гомозиготные по аллелям неандертальца, включая гены, связанные с цветом кожи и волос, которые широко распространены у европейцев», — пояснил доктор Кэмп.

Исследователи приступили к выявлению этих следов генетического материала от наших древних родственников, которые были приобретены как продукт межвидового скрещивания. Затем они использовали пять клеточных линий для создания так называемых «органоидов», которые напоминают вещество мозга, и изучили их клеточный состав с помощью секвенирования РНК.

В общей сложности Кэмп и его коллеги проследили за изменениями в активности около 535 генов, которые были связаны с вкраплениями неандертальского генома в ДНК клеток этих органоидов. Наконец, команда смогла продемонстрировать, что полученные данные позволили им отслеживать РНК, произведенную неандертальцами, в различных процессах разработки.

«Использование индуцированных линий стволовых клеток для изучения функций архаичной ДНК человека является неиспользованным, но очень интересным подходом. Никто никогда не мог взглянуть на роль неандертальской ДНК в процессе развития», — сказал доктор Кэмп.

После того, как начальное исследование было завершено, исследователи ищут возможности дальнейшего изучения ДНК неандертальца, в том числе того, как она влияет на другие области тела.

Кроме того, пояснили ученые, принцип, лежащий в основе исследования, может быть аналогичным образом использован для исследования других древних человеческих популяций, таких как, например, денисовцы, чьи гены в основном можно найти в популяциях в Океании.

Ранее НВ писал, что немецкие и российские ученые секвенировали геном неандертальца из сибирской пещеры Чагырская. ДНК получили из фаланги пальца, найденной в 2011 году.

Выяснилось, что человек, которому принадлежала фаланга при жизни, был женского пола и состоял в более близком родстве с неандертальцами из хорватской пещеры Виндия, чем с людьми того же вида из Денисовой пещеры, расположенной всего в сотне километров от Чагырской.

Из кости высверлили 30 миллиграмм вещества и экстрагировали из него ДНК. Из фрагментов ДНК собрали ядерный геном. Так как последовательностей, характерных для генов Y-хромосомы, почтии не обнаружили, решили, что фаланга принадлежала женщине, а немногие фрагменты «мужских» генов оказались загрязнением современным генетическим материалом.

Полученный геном сравнили с уже известными для неандертальца из хорватской пещеры Виндия и неандертальца из Денисовой пещеры, которая расположена в 106 километрах от Чагырской пещеры, где обнаружили фалангу. Это позволило определить и возраст чагырской неандерталки, и степень ее родства с европейским и азиатским представителями вида. Выяснилось, что она жила около 80 000 лет назад — на 30 000 лет позже неандертальцев в Денисовой пещере и на 30 000 лет раньше «родственников» из Хорватии.

poster
Подписаться на ежедневную email-рассылку
материалов раздела Техно
Рассылка о том как технологии изменяют мир
Каждый понедельник

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X