Современный и архаичный человек - Гранит науки - 2014-04-28

Благодаря установленным последовательностям ДНК неандертальцев и других вымерших родственников анатомически современного человека сейчас мы уже знаем кое-что о путях их расселения по земному шару, скрещиванию между собой и видовой принадлежности. Так, по геному, восстановленному из генетического материала крошечного кусочка кости фаланги пальца девочки из алтайской пещеры Денисова, ученым удалось недавно выделить ранее неизвестный подвид Человека Денисовского (Homo sapiens Denisovans). Сейчас для изучения различий между родственными видами на вооружение взят новый инструмент, эпигенетический. Эпигенетика определяет химические модификации ДНК, которые управляют активностью генов — заставляют «замолчать» одни гены и «пробуждают» другие. Эпигеномы двух архаичных людей, неандертальцев и «денисовцев», двух групп, которые жили в Европе и в Азии около 30 тысяч лет назад, опубликованы в последнем номере Science (18 April, 2014). Эпигеномы, в отличие от геномов, предоставляют информацию об активности генов. Однако методы картирования эпигенетических изменений деструктивны и неприменимы в ценным древним образцам — это для секвенирования ДНК достаточно ее минимального количества, которое можно размножить для анализа. Эпигенетические модификации, то есть группы атомов, прикрепляемые в определенных местах к ДНК, такой процедуре не поддадутся. Чаще всего под эпигенетической модификацией понимают прикрепление к ДНК метильных групп, иными словами — метилирование.

Авторы статьи о картировании древних эпигеномов — израильские биоинформатики под руководством Лирана Кармеля (Liran Carmel) из Еврейского университета Иерусалима (Hebrew University of Jerusalem) установили характер метилирования древних геномов косвенным путем. Известно, что по мере деградации древней ДНК некоторые ее нуклеотиды претерпевают реакцию дезаминирования, и это можно заметить по тому, как идет расшифровка «букв» ДНК-овой последовательности секвенатором. Кармель с коллегами предположил, что метилированные и неметилированные нуклеотиды будут давать разные продукты дезаминирования, и это можно использовать для выяснения, какая из последовательностей неандретальской ли, Денисовской ли ДНК была метилирована. Метод был проверен построением карты метилирования ДНК, выделенной из костных клеток современного человека, которая тоже подвергается дезаминированию. Методом сравнительного анализа на сегодняшний день установлено, что эпигенетические различия между современными и вымершими людьми касаются генов, отвечающих за развитие конечностей. Применение эпигенетического подхода имеет ряд ограничений, важнейшее связано с тем, что в разных тканях активны разные гены, и это следует учитывать, приступая к анализу. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».