• Thursday May 23,2019

Epigenetik hilft, die Erscheinungen der frühen Menschen zu erklären

Anonim

Wissenschaftler haben zunehmend erkannt, dass DNA nur ein Teil von uns ist, was uns ausmacht. Vielleicht ist es ebenso wichtig, wie unsere Genaktivität durch einen Prozess namens Epigenetik verändert wird. Vor kurzem hat dieses innovative Feld seine Aufmerksamkeit auf einige sehr alte DNA gerichtet: Forscher gaben heute bekannt, dass sie Methylierungskarten für unsere ausgestorbenen Verwandten rekonstruiert haben. Die Ergebnisse könnten bestimmte Unterschiede im Erscheinungsbild zwischen Neandertalern, Denisovans und uns erklären sowie die Prävalenz von Krankheiten.

Die Epigenetik ist ein Wissenschaftszweig, in dem untersucht wird, wie die Expression unserer DNA durch äußere Faktoren beeinflusst werden kann, ohne dass sich die DNA selbst verändert. Die Forschung auf diesem Gebiet hat sich auf die DNA-Methylierung konzentriert. Zu diesem Zeitpunkt bindet eine chemische Verbindung, die als Methylgruppe bezeichnet wird, an DNA. Dies kann den genetischen Ausdruck eines Individuums regulieren und sogar über Generationen hinweg weitergegeben werden. Die DNA-Methylierung wurde mit Krankheiten sowie mit dem Auftreten und Verhalten einer Person in Verbindung gebracht. Dies ist das erste Mal, dass ein archaisches Methylierungsmuster für den frühen Menschen rekonstruiert wurde.

Empfindliche Maßnahmen

Die Forscher wollten die DNA-Methylierungsaktivität von Neandertalern und Denisovans rekonstruieren, zwei Spezies von archaischen Menschen, die sich vor mehr als einer halben Million Jahren vom modernen Menschen spalteten. Die Forscher konnten keine Methylmeßtechniken verwenden, die derzeit in Laboren Standardverfahren sind, da die Methoden die Zerstörung von DNA erfordern. Dies ist ein unpraktischer Ansatz, wenn es um seltene archaische DNA-Proben geht.

Stattdessen wandte sich das Team an Cytosine, eine der vier Nukleobasen, die die Bausteine ​​der DNA darstellen. Im Laufe der Zeit zerfallen Cytosine natürlich in andere Nukleobasen: unmethylierte Cytosine werden zu Uracilen, während methylierte Cytosine zu Thyminen zerfallen. Da die DNA-Methylierung hauptsächlich in Cytosinen vorkommt, ermöglichte die Messung ihrer Zerfallsrate in der archaischen DNA den Forschern ein detailliertes Bild davon, wie die archaische menschliche DNA methyliert wurde - und wie sie mit der des modernen Menschen vergleichbar ist.

Anatomie und Krankheit

Das Team identifizierte etwa 2.000 Regionen in modernen und archaischen Humangenomen, die signifikant unterschiedliche Methylierungsgrade aufwiesen. Eine dieser Regionen, der HoxD-Cluster, ist wichtig für die Entwicklung der Körperstruktur. Forscher vermuten, dass der HoxD-Cluster, der bei archaischen Menschen stark methyliert war, für einige seiner Unterschiede im Aussehen des modernen Menschen verantwortlich sein kann, einschließlich kürzerer, robusterer Gliedmaßen. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse heute in der Wissenschaft .

Die Forscher stellten auch fest, dass hochmethylierte Regionen, die sich vom modernen Menschen unterscheiden, fast doppelt so häufig mit Krankheiten in Zusammenhang stehen und dass mehr als ein Drittel der krankheitsbedingten Gene mit psychiatrischen oder neurologischen Erkrankungen in Verbindung stehen. Das Team betonte, dass weitere Forschung notwendig sei, schlug jedoch vor, dass ihre Ergebnisse darauf hindeuten könnten, dass solche Erkrankungen erst kürzlich beim Menschen aufgetreten sind.


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