Еще один человек

Вход в Дени­со­ву пеще­ру. Фото А. Миро­но­ва

В самом кон­це про­шло­го года была опуб­ли­ко­ва­на ста­тья, кото­рая долж­на была попасть во все рей­тин­ги луч­ших резуль­та­тов года, но не успе­ла, пото­му что состав­ля­лись эти рей­тин­ги, есте­ствен­но, зара­нее. Это ста­тья про геном чело­ве­ка из Дени­со­вой пеще­ры на Алтае.

Уже летом, после пуб­ли­ка­ции мито­хон­дри­аль­но­го гено­ма дени­сов­ца, ста­ло ясно, что, если удаст­ся опре­де­лить после­до­ва­тель­ность гено­ма ядер­но­го, сле­ду­ет ожи­дать чего-то очень необыч­но­го. Тут надо ска­зать, что мито­хон­дрии – это кле­точ­ные орга­нел­лы со сво­им соб­ствен­ным, отно­си­тель­но корот­ким гено­мом. Из-за это­го и из-за того, что в любом орга­низ­ме чис­ло моле­кул мито­хон­дри­аль­ной ДНК во мно­го раз боль­ше, чем моле­кул ядер­ной ДНК, секве­ни­ро­вать его (опре­де­лить после­до­ва­тель­ность) намно­го про­ще: так, сей­час уже извест­но шесть пол­ных и десять частич­ных мито­хон­дри­аль­ных гено­мов неан­дер­таль­цев. Для даль­ней­ше­го будет суще­ствен­но так­же, что мито­хон­дри­аль­ный геном, в отли­чие от ядер­но­го, пере­да­ет­ся стро­го по мате­рин­ской линии.

Так вот, судя по коли­че­ству раз­ли­чий, мито­хон­дри­аль­ный геном дени­сов­ца разо­шел­ся с мито­хон­дри­аль­ным гено­мом кро­ма­ньон­цев (нас) и неан­дер­таль­цев око­ло мил­ли­о­на лет назад. Для срав­не­ния: мито­хон­дри­аль­ные гено­мы неан­дер­таль­ца и кро­ма­ньон­ца разо­шлись око­ло 500 тысяч лет назад, секве­ни­ро­ван­ные мито­хон­дри­аль­ные гено­мы неан­дер­таль­цев меж­ду собой – 100 тысяч лет, мито­хон­дри­аль­ные гено­мы самых дале­ких друг от дру­га кро­ма­ньон­цев – 200 тысяч лет (это воз­раст так назы­ва­е­мой «мито­хон­дри­аль­ной Евы»).

Вид из Дени­со­вой пеще­ры на реку Ануй. Фото В. Рамен­ско­го

Секве­ни­ро­ва­ние ядер­но­го гено­ма дени­сов­ца ста­ло воз­мож­но бла­го­да­ря тех­ни­че­ским про­дви­же­ни­ям, акку­рат­ной рабо­те архео­ло­гов и, как все­гда, везе­нию. Авто­ры при­ду­ма­ли моди­фи­ка­цию мето­да секве­ни­ро­ва­ния древ­ней ДНК, кото­рая поз­во­ли­ла изба­вить­ся от боль­шин­ства оши­бок, свя­зан­ных с дегра­да­ци­ей исход­но­го мате­ри­а­ла: рань­ше изме­нен­ные нук­лео­ти­ды чита­лись непра­виль­но, что при­во­ди­ло к ошиб­кам, а теперь по ним про­из­во­дил­ся раз­рыв фраг­мен­тов ДНК, что не так суще­ствен­но, посколь­ку эти фраг­мен­ты и так доволь­но корот­кие. Уро­вень оши­бок секве­ни­ро­ва­ния оце­ни­вал­ся срав­не­ни­ем гено­мов дени­сов­ца и кро­ма­ньон­ца с гено­мом шим­пан­зе: в иде­а­ле коли­че­ство отли­чий долж­но быть оди­на­ко­вым. В дей­стви­тель­но­сти, отли­чий в гено­ме дени­сов­ца было в 1,7 раза боль­ше, чем в гено­ме кро­ма­ньон­ца, что на поря­док луч­ше, чем в опуб­ли­ко­ван­ном за пол­го­да до это­го гено­ме неан­дер­таль­ца. Само пре­вы­ше­ние, види­мо, свя­за­но не столь­ко с хими­че­ски­ми изме­не­ни­я­ми ДНК, сколь­ко с мень­шим покры­ти­ем дени­сов­ско­го гено­ма, каж­дый нук­лео­тид кото­ро­го про­чи­тан в сред­нем все­го 1,9 раза.

Рас­коп в пеще­ре в 2004 году. Фото В. Рамен­ско­го

Акку­рат­ная рабо­та с извле­чен­ной из зем­ли фалан­гой паль­ца, из кото­рой впо­след­ствии выде­ля­лась ДНК, как на рас­ко­пе, так и в лабо­ра­то­рии поз­во­ли­ла сокра­тить уро­вень загряз­не­ния ДНК совре­мен­но­го чело­ве­ка до уров­ня менее 1%. Этот уро­вень оце­ни­вал­ся по ана­ли­зу фраг­мен­тов мито­хон­дри­аль­ной ДНК, по коли­че­ству фраг­мен­тов муж­ской Y-хро­мо­со­мы (в отли­чие от боль­шин­ства иссле­до­ва­те­лей-муж­чин, дени­со­вец был моло­дой жен­щи­ной, и таких фраг­мен­тов не долж­но было быть вовсе) и по сопо­став­ле­нию дан­ных, полу­чен­ных секве­ни­ро­ва­ни­ем двух неза­ви­си­мо изго­тов­лен­ных биб­лио­тек фраг­мен­тов.

Нако­нец, из-за каких-то осо­бен­но­стей пеще­ры необыч­но высо­ким ока­зал­ся уро­вень сохран­но­сти ДНК: 70% про­чи­тан­ных фраг­мен­тов ока­за­лось чело­ве­че­ско­го про­ис­хож­де­ния, в то вре­мя как доля чело­ве­че­ских фраг­мен­тов при рабо­те с неан­дер­таль­ской ДНК состав­ля­ла 1–5%, а осталь­ным была ДНК бак­те­ри­аль­но­го про­ис­хож­де­ния.

Итак, что же полу­чи­лось? Основ­ные резуль­та­ты ста­тьи укла­ды­ва­ют­ся в один, мак­си­мум три абза­ца.

Дени­сов­цы – это очень рано отде­лив­ша­я­ся ветвь неан­дер­таль­цев. Если сред­ний уча­сток гено­ма неан­дер­таль­ца и кро­ма­ньон­ца име­ет обще­го пред­ка 800 тысяч лет назад, а попу­ля­ции неан­дер­таль­цев и кро­ма­ньон­цев разо­шлись 270–440 тысяч лет назад (в этом нет пара­док­са, посколь­ку даже в одной попу­ля­ции при­сут­ству­ют участ­ки гено­мов, разо­шед­ши­е­ся сот­ни тысяч лет назад), то после­до­ва­тель­но­сти дени­сов­цев и неан­дер­таль­цев разо­шлись в сред­нем 640 тысяч лет назад. При этом при­мер­но 140 тысяч лет назад попу­ля­ция неан­дер­таль­цев, види­мо, про­шла через буты­лоч­ное гор­лыш­ко, при­вед­шее к рез­ко­му сокра­ще­нию внут­ри­ви­до­во­го раз­но­об­ра­зия: все извест­ные гено­мы неан­дер­таль­цев из Евра­зии похо­жи друг на дру­га.

Экс­кур­сия на рас­коп в 1998 году. Фото А. Миро­но­ва

В отли­чие от неан­дер­таль­цев, при­нес­ших при­мер­но 2,5 % мате­ри­а­ла в гено­мы жите­лей Евра­зии (но не Афри­ки), дени­сов­цы не доба­ви­ли ниче­го к наше­му гено­му, но зато внес­ли око­ло 5 % в геном жите­лей Мела­не­зии (кото­рый, тем самым, содер­жит все­го при­мер­но 7,5 % некро­ма­ньон­ских участ­ков).

Ну и, нако­нец, вни­ма­тель­ный чита­тель уже дол­жен был заме­тить про­ти­во­ре­чие меж­ду дан­ны­ми мито­хон­дри­аль­но­го гено­ма, соглас­но кото­ро­му дени­сов­цы явля­ют­ся внеш­ней груп­пой отно­си­тель­но более близ­ких друг к дру­гу кро­ма­ньон­цев и неан­дер­таль­цев, и ново­се­кве­ни­ро­ван­но­го ядер­но­го гено­ма, по кото­ро­му дени­сов­цы все-таки бли­же к неан­дер­таль­цам. Объ­яс­не­ния это­му пока нет, точ­нее, есть несколь­ко воз­мож­ных, вклю­чая доста­точ­но экзо­ти­че­ское пред­по­ло­же­ние о том, что по мате­рин­ской линии дени­сов­цы вос­хо­дят к еще одной, более ран­ней линии чело­ве­ка. Ясно одно: это не резуль­тат экс­пе­ри­мен­таль­ной ошиб­ки, посколь­ку в той же рабо­те был секве­ни­ро­ван мито­хон­дри­аль­ный геном еще одно­го дени­сов­ца, моло­до­го муж­чи­ны, кото­рый прак­ти­че­ски сов­пал с пер­вым.

Понят­но, что для пол­но­го про­яс­не­ния предыс­то­рии чело­ве­ка – если такое вооб­ще воз­мож­но – потре­бу­ет­ся еще мно­го гено­мов, и древ­них, и совре­мен­ных. Ска­жем, очень жал­ко, что ДНК не сохра­ня­ет­ся в усло­ви­ях тро­пи­ков, и пото­му нет надеж­ды на секве­ни­ро­ва­ние гено­ма малень­ких людей с ост­ро­ва Фло­рес. Но уже хоро­шо вид­но, как новые тех­ни­ки секве­ни­ро­ва­ния изме­ня­ют весь стиль заня­тий антро­по­ло­ги­ей и попу­ля­ци­он­ной гене­ти­кой, давая воз­мож­ность для мас­со­во­го ана­ли­за чело­ве­че­ских гено­мов. Пока что рос­сий­ские уче­ные – те, кому сей­час доступ­ны совре­мен­ные при­бо­ры для секве­ни­ро­ва­ния, – ока­зы­ва­ют­ся не в состо­я­нии само­сто­я­тель­но про­во­дить иссле­до­ва­ния тако­го рода. Но хоро­шо то, что наши архео­ло­ги и попу­ля­ци­он­ные гене­ти­ки участ­ву­ют в боль­ших меж­ду­на­род­ных про­ек­тах и бла­го­да­ря их тру­дам Рос­сия при­сут­ству­ет на общем поле работ по изу­че­нию про­ис­хож­де­ния и исто­рии чело­ве­ка.

Миха­ил Гель­фанд

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: