Новые результаты иcследования древней ДНК

Распределение дифференциально-метилированных участков (DMR) в геномах современной женщины и двух архаических – неандертальской и денисовской, а также систем организма, на которые они воздействуют. Звездочками отмечены достоверные различия между современными и архаическими людьми.

Они получены коллективом генетиков во главе с Д. Гохманом и Л. Кармелом (один из авторов статьи - С. Паабо). Костные останки обeих женщин - проксимальная(от лат. proximus — ближайший) - часть (например, скелета), расположенная ближе к телу или органу. фаланга стопы неандертальской женщины [Pr?fer et al., 2013] и фаланга мизинца денисовской [Meier et al., 2012]) - обнаружены в Денисовой пещере на Алтае. На основании экстрагированной из них ДНК декодированы полные геномы. С помощью метода, предложенного А. Бриггсом, изучены метилированные участки геномов - т.н. метиломы, которые сравнивались с соответствующими участками геномов современных людей. Метилирование играет важную эпигенетическую роль, так как нарушает естественную смену азотистых оснований. В частности, входящий в ДНК цитозин превращается не в урацил, который является частью РНК, а в тимин, который остается в ДНК. В результате ген "отключается" и синтез соответствующего белка не происходит. Следствием данного нарушения могут быть различные морфологические сдвиги. Примерно в 2 тыс. участков обнаружено различие между метиломами современных и архаических людей. В частности, у обеих архаических женщин метилирование было более интенсивным, что, по-видимому, блокировало два гена, относящихся к группе HOXD, которая играет важную роль в онтогенезе. У других млекопитающих подобная блокировка приводит, в частности, к укорочению конечностей, увеличению массивности бедренных костей и костей передних конечностей. Некоторые из этих особенностей отличают неандертальцев от современных людей. Различия касаются и других систем организма, в частности нервной, респираторной и др. (см. рисунок).

Источники:

• Gokhman D., Lavi E., Pr?fer K. et al. Reconstructing the DNA methylation maps of the Neandertal and the Denisovan // Science. 2014. DOI: 10.1126/science.1250368.
• Meier M., Kircher M., Gansauge M.T. et al. A high-coverage genome sequence from an archaic Denisovan individual // Science. 2012. Vol. 338. P. 222-226.
• Pr?fer K., Racimo F., Patterson N et al. The complete genome sequence of a Neanderthal from the Altai Mountains // Nature. 2013. DOI: 10/1038/nature.12886