Meis kõigis on kübeke neandertallast

Tänapäeva eurooplase genoomist 1- 4 protsenti pärineb neandertallastelt, umbes 30 000 aasta eest maa pealt kadunud inimliigilt.

Seega on inimesed mingil ajal neandertallastega ristunud, leidis Saksamaal Max Plancki instituudi evolutsioonilise antropoloogia töörühm, mida juhib eesti juurtega Rootsi geneetik Svante Pääbo (pildil).

Lisaks kasutati analüüsimisel Hispaaniast, Venemaalt ja Saksamaalt leitud neandertallaste luudest eraldatud DNAd.

Luudest eraldati iidse DNA fragmente, millest tekkis järjestuste andmebaas, millest siis arvutite abil pandi kokku neandertallase genoom, mis koosneb ligi kahest miljardist aluspaarist. Inimese genoomis näiteks on 3,2 miljardit aluspaari.

Õige järjestuse saamiseks kasutati võrdlusena tänapäeva inimeste genoome ja šimpansi genoomi. Tulemused avaldas ajakiri Science.

Kuidas vähendada vigu?

Nelja aasta eest avaldas Pääbo miljoni aluspaari põhjal esimese neandertallaste DNA põhjal tehtud töö. Peagi ilmnes, et uuritud DNA oli tegelikult saastunud tänapäeva inimeste DNAga ja luudel elanud mikroobidelt pärit DNAga. Nii leidis üks Pääbo tulemusi kontrollinud töörühm, et saastust oli isegi kuni 80 protsenti. Pääbo võttis seepeale omaks, et saastuse määr võis olla 11- 40 protsenti.

Seejärel mõtles Pääbo töörühm välja meetodi, kuidas iidseid DNA-fragmente märgistada ning see võimaldas saastunud DNA hulka vähendada 0,6 protsendi peale. Nimelt lisati igale uuritavale DNA-jupile lühike jupike sünteetilist DNAd, justkui nimelipik.

Kogu genoomi on skaneeritud vaid 1,3 korda, see tekitab küsimusi, kui palju on selles järjestuses vigu, mis on põhjustatud uuritava materjali vanusest ja sekveneerimisprotsessist endast. Töörühm lubab küll jätkata, kuni genoomi on sekveneeritud 10-20 korda.

Justkui tapeedipanek

Gröönimaalt leitud umbes 4000 aasta vanuse ürgmehe DNA sekveneeriti 20 korda. (Novaatori lugu sellest: Igikeltsast leitud juuksepahmak aitas kaardistada ürgmehe DNA)

Selles töös osalenud Eesti Biokeskuse vanemteadur Mait Metspalu sõnul tekitavad Pääbo eelmiste töödega ilmnenud probleemid kindlasti umbusku ning ka see analüüs võetakse ette, et õigsust kontrollida.

„Gröönimaa mehe DNAd sekneveerisime me üle keskmiselt 20 korda. Töö käib lühikeste juppidega, mille puhul on oluline, et neil juppidel oleks piisavalt suur ülekattuvus,“ ütles Metspalu.

Tema sõnul võib tööd võrrelda äärmiselt keeruka mustriga tapeedi seinasobitamisega, kus tapeedipaanid peavad samuti täpselt õigesti üle kattuma, et õige muster seinal välja joonistuks.

„Võib öelda, et nad on kokku saanud neandertallase genoomi mustandi. Aga töö nii vana DNAga ongi äärmiselt keeruline,“ ütles Metspalu.

Sugulased Euroopas ja Aasias

Võrdlemaks neandertallase genoomi tänapäeva inimesega võttis Pääbo võrdluseks viie tänapäeva inimese genoomid. Need inimesed on pärit Prantsusmaalt, Aafrikast, Hiinast ja Paapua Uus-Guinealt.

Selliste võrdluste abil on võimalik teha oletusi, kuidas inimesed ja neandertallased 45 000 kuni 80 000 aastat eest võisid omavahel ristuda.

Ilmnes, et Euroopasse ja Aasiasse rännanud inimeste genoomi kolmes piirkonnas on jälgi neandertallase genoomist, kuid need jäljed puuduvad kahe Aafrika populatsiooni genoomis. Seega on tänapäeva Euroopas ja Aasias elavad inimesed geneetiliselt neandertallasele lähemal kui inimesed, kes on pärit Aafrikast.

„Kõik me, kes me elame väljaspool Aafrikat kanname endas neandertallase DNAd,“ ütles Pääbo.

See võib viidata sellele, et neandertallasega ristus Homo sapiens pärast Aafrikast väljarändamist. Arheoloogiliste leidude põhjal kokkupandud inimese rännuteede kaardi järgi võis see segunemine aset leida Vahemere piirkonna idaosas.

Aprillis esitleti uuringut, mis ligi 2000 inimese genoomianalüüsi põhjal leidis, et neandertallasega ristuti kahel korral: esmalt Vahemere idakaldal umbes 60 000 aasta eest ja teist korda 45 000 aasta eest Aasias. (Loe sellest Novaatori lugu: Neandertallased võisid kahel perioodil meie liigiga ristuda.)

Tänapäeva inimeste ja neandertallase genoomi võrdlemine võimaldab leida geene, mis võisid anda inimestele evolutsiooni käigus mingeid eeliseid. Pääbo töörühm ongi toonud mõned sellised, mis mängivad olulist osa kognitiivsete funktsioonide täitmises, ainevahetuses ja aju arengus.

Svante Pääbo tuleb neandertallase genoomist rääkima 18. juunil Tartus peetavale Geenifoorumile.

• Tweet