尼安德特人和丹尼索瓦人的Y染色体测序——与现代人类的DNA相比令人惊讶

马蒂亚斯•迈耶

Matthias Meyer在Max Planck进化人类学研究所的清洁实验室工作。信用:MPI F.进化的人类学

尼安德特人从现代人那里继承了男性性染色体。

1997年,第一个NeanderthalDNA序列 - 仅仅是线粒体基因组的一小部分 - 从德国尼安德河谷发现的个体确定,从1856年发现,分子技术的改进使得Max Planck研究所的科学家能够确定高质量的序列关于几个尼安德特人的常染色体基因组,并导致了一个完全新的灭绝人类,亚洲人的灭绝了人类,他是亚洲尼安德特人的亲属。

然而,由于所有保存完好、足以产生足够数量DNA的标本都来自女性个体,对尼安德特人和丹尼索瓦人的Y染色体进行全面研究还不可能。与常染色体基因组的其他部分不同,常染色体代表了个人祖先成千上万的家谱,Y染色体有一种特殊的遗传方式——它们只由父亲传给儿子。Y染色体以及母亲遗传的线粒体DNA对研究人类历史非常有价值。

识别Y染色体分子的新方法

在这项研究中,研究人员确定了三名男性尼安德特人和两名丹尼索瓦人,他们可能适合进行DNA分析,并开发了一种方法,可以从大量的微生物DNA中提取出人类Y染色体分子,而这些微生物DNA通常会污染古代的骨骼和牙齿。这使他们能够重建这些个体的Y染色体序列,这是传统方法无法做到的。

通过将古老的人Y染色体彼此进行比较,并在今天生活的人们的Y染色体中,该团队发现,尼安德塔尔和现代人类y染色体比彼此对DeNisovan Y染色体更相似。“这对我们来说非常惊讶。我们知道,他们从研究他们的常染色体DNA,尼安德特人和丹尼斯瓦尔斯密切相关,而人类今天的生活是他们更遥远的进化表兄弟。在我们第一次看数据之前,我们预计他们的Y染色体会显示出类似的图片,“该研究的主要作者Martin Petr说。研究人员还计算出Neandertoral和现代人类Y染色体的最新常见祖先在370,000年前住在大约370,000年前,比以前想到的那么多。

现在可以确定的是,所有非非洲血统的人都携带少量的尼安德特人DNA,这是尼安德特人与现代人在大约5 -7万年前杂交的结果,就在现代人离开非洲并开始在世界各地传播之后不久。然而,尼安德特人是否也携带一些现代人的DNA一直存在争议。现在,这些Y染色体序列提供了新的证据,证明尼安德特人和早期现代人在大规模离开非洲之前相遇并交换了基因——可能早在37万年前,当然也可能早在10万年前。这意味着,与早期现代人有密切关系的一些人口在那个时候一定已经在欧亚大陆了。令人惊讶的是,这种杂交导致原始尼安德特人的Y染色体被早期现代人的染色体取代,这种模式与早期研究中发现的尼安德特人线粒体DNA相似。

上臼齿男性尼安德特人

来自比利时斯特的男性尼安德特人(Spy 94a)的上臼齿。信贷:即Crevecoeur

早期现代人Y染色体的选择

首先,早期尼安德特人的Y染色体和mtDNA的完全替换是令人费解的,因为这种替换事件不太可能仅仅是偶然发生的。然而,研究人员使用计算机模拟显示,已知的小规模尼安德特人可能导致了Y染色体有害突变的积累,这将降低他们的进化适应性。这与非常小的种群数量和近亲繁殖有时会增加某些疾病的发病率的情况非常相似。“我们推测,考虑到Y染色体在生殖和生育方面的重要作用,尼安德特人的Y染色体进化适应性较低,可能导致了自然选择倾向于早期现代人的Y染色体,最终导致了Y染色体的替代。”马丁·彼得说。

该研究的高级作者Janet Kelso是乐观的,这种替代假设可以在不久的将来进行测试:“如果我们可以从尼安德特人中检索在这个假设早期的迟发事件之前的尼安德特人,例如43万岁的染色体序列来自西班牙辛巴德洛斯Huesos的尼安德特人,我们预测他们仍然有原来的尼安德氏y染色体,因此将与Denisovans更类似于现代人类。“

参考:“Neanderthal和Denisovan Y染色体的进化历史”由MATTIN PETR,Mateja Hajdinjak,Qiaomei Fu,Elena Essel,HélèneRouger,Isabelle Crevecoeur,Libov v.Golovanova,Vladimir B. Doronichev,Carles Lalueza-Fox,Marco de la Rasilla,Antonio Rosas,Michael V. Shunkov,Maxim B. Kozlikin,Anatoli P. Derevianko,Benjamin Vernot,Matthias Meyer和Janet Kelso,25日9月20日,科学
DOI:10.1126 / science.abb6460

2的评论关于“尼安德特人和丹尼索瓦人的Y染色体测序——与现代人类DNA相比令人惊讶”

  1. 很有趣。

    只是一个可能的想法和理论。

    理论可能是早期的一些非人类可能有两个X染色体的繁殖能力专门生产女性物种和也的男性可能有类似的能力能够使用两个Y染色体或人工产生雄性moe可能X和Y染色体。我想我在什么地方读到过,在其他生物中,雌性不需要雄性来繁殖!

    如果我们及时回到足够远,我们实际上可能会发现其他与Y染色体或X&Y染色体的2种患者的孢子有繁殖的能力?男性如何生育是一个有趣的人才知道。

    • 克莱德·斯宾塞|11月21日,2020年下午3:22|回复

      Sekar
      你似乎在没有思考你的猜测的情况下猜测。男性人形如何在没有阴道的情况下被占用,以允许插入精子,并且雄性如何为没有子宫的妊娠环境提供环境?男性男性后代会出生,没有生育运河,如阴道?

      现在,一个兼有男性和女性器官的真正的雌雄同体可能会完成这一壮举。然而,一个雌雄同体既不是男性也不是女性,除非不同的个体拥有XX和XY染色体。不幸的是,你的猜测得到的支持和独角兽的说法一样多!

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