Η ιστορία του είδους μας μέσα από το DNA

Αποθηκευμένα μέσα στο γονιδίωμα του Κρεγκ Βέντερ (αμερικανός επιστήμονας που συμμετείχε ενεργά στην αποκρυπτογράφηση του ανθρώπινου γονιδιώματος, δίνοντας το δικό του DNA) βρίσκονται στοιχεία για την ιστορία της ανθρωπότητας, όπως μαζικές μεταναστεύσεις και πληθυσμιακές κάμψεις. Ερευνητές εξετάζουν και αναλύουν την αλληλουχία του DNA που αποκωδικοποίησε ο πρωτοπόρος Βέντερ, αλλά και έξι άλλες, για να αποκαλύψουν σημαντικά ορόσημα της ανθρώπινης ιστορίας. 

 

Ολοι οι άνθρωποι μπορούν να ακολουθήσουν τη μητρική καταγωγή τους και να καταλήξουν σε μία γυναίκα -μία μιτοχονδριακή Εύα- που ζούσε στην Αφρική πριν από 200.000 χρόνια. «Μπορούμε να πάρουμε το γονιδίωμα ενός ανθρώπου και να μάθουμε από αυτό την ιστορία ενός ολόκληρου πληθυσμού» λέει ο Ντέιβιντ Ράιχ, ένας γενετιστής από την Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ στη Βοστόνη, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα. «Είναι ένα από τα όνειρα που είχαμε ως κοινότητα».
Η ανάλυση, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature», δείχνει πως κάποτε είχαν απομείνει μόνο περίπου 1.000 απόγονοι των πρώτων ανθρώπων, οι οποίοι άφησαν την Αφρική μέχρι να ανακάμψουν. Η μελέτη αναφέρει, επίσης, πως σε αντίθεση με υποθέσεις που έγιναν με βάση αρχαιολογικά ευρήματα, αυτοί οι πρώιμοι άνθρωποι συνέχισαν να διασταυρώνονται με Αφρικανούς μέχρι και πριν από 20.000 χρόνια.
Γενετιστές που ασχολούνται με την ιστορία του ανθρώπου έχουν συγκρίνει πολλές φορές στο παρελθόν τις γενετικές αλληλουχίες διαφόρων ανθρώπων από όλο τον κόσμο για να προσδιορίσουν πώς διαφορετικοί πληθυσμοί σχετίζονται μεταξύ τους και πότε χωρίστηκαν. Για παράδειγμα, μελέτες στο μιτοχονδριακό DNA έχουν δείξει πως όλοι οι άνθρωποι μπορούν να ακολουθήσουν τη μητρική καταγωγή τους και να καταλήξουν σε μία γυναίκα -μία μιτοχονδριακή Εύα- που ζούσε στην Αφρική πριν από 200.000 χρόνια.
Ομως, όπως τα μιτοχόνδρια μπορούν να μας οδηγήσουν πίσω σε μία γυναίκα, έτσι και τμήματα από το γονιδίωμα που έχει κληρονομηθεί και από τους δύο γονείς μπορεί να μας οδηγήσει πίσω στο χρόνο, με συγκεκριμένα γονίδια να μπορούν να εντοπιστούν μέχρι το σημείο που δεν είχαν γίνει ακόμα μεταλλάξεις, και υπήρχε μονάχα μία έκδοσή του - ένας κοινός πρόγονος. Εξαιτίας του τρόπου που τα μητρικά και πατρικά χρωμοσώματα ενός ανθρώπου ανακατεύονται για να δημιουργήσουν ποικιλομορφία, κάποια τμήματα του γονιδιώματος αναπόφευκτα μοιράζονται κοινούς προγόνους πιο πρόσφατα από άλλα τμήματα.
Με βάση αυτή την αρχή, ο Ρίτσαρντ Ντέρμπιν, γενετιστής στο Wellcome Trust Sanger Institute στο Κέμπριτζ της Μ. Βρετανίας, και η τότε διδακτορική του μαθήτρια Χενγκ Λι, βρήκαν έναν τρόπο να υπολογίζουν, με βάση τις ηλικίες διαφορετικών τμημάτων του γονιδιώματος ενός ανθρώπου, αλλαγές στο μέγεθος του πληθυσμού των προγόνων τους. Τα γονιδιώματα του Βέντερ, δύο άλλων ατόμων ευρωπαϊκής καταγωγής, δύο Ασιατών και δύο Δυτικοαφρικανών, λένε όλα την ίδια ιστορία μέχρι περίπου πριν από 100.000 χρόνια, όταν οι πληθυσμοί τους ξεκίνησαν να διαχωρίζονται και να μειώνονται σε αριθμό, πιθανότατα μία ένδειξη των πρώτων μεταναστεύσεων από την Αφρική.
Οι πρόγονοι των Ασιατών και των Ευρωπαίων μειώθηκαν σε περίπου 1.200 σεξουαλικά ενεργά άτομα πριν από 20.000 με 40.000 χρόνια, σύμφωνα με τους υπολογισμούς του Ντέρμπιν και της Λι. Οι αφρικανικοί πληθυσμοί παρουσίασαν επίσης κάμψη, αλλά σε πολύ μικρότερο βαθμό.
Σε μία διαφορετική ανάλυση, ο Ντέρμπιν και η Λι συγκρίνανε ένα Χ χρωμόσωμα ενός Αφρικανού με ενός μη Αφρικανού για να προσδιορίσουν πότε οι πρόγονοί τους σταμάτησαν να διασταυρώνονται όταν οι πρώτοι άνθρωποι εγκατέλειψαν την Αφρική και αποίκισαν άλλα μέρη του κόσμου. Ανθρώπινα λείψανα που έχουν βρεθεί στην Ευρώπη, την Ασία και την Αυστραλία δείχνουν πως οι άνθρωποι επεκτάθηκαν σε αυτές τις περιοχές πριν από περίπου 40.000 χρόνια, μειώνοντας τις ευκαιρίες διασταύρωσης με Αφρικανούς.
Ωστόσο, ο Ντέρμπιν και η Λι λένε πως αυτές οι ομάδες συνέχισαν να διασταυρώνονται έως και πριν από 20.000 χρόνια. Μία πιθανή εξήγηση, λέει ο Ντέρμπιν, είναι πως μετά τη μετανάστευση των πρώτων ανθρώπων από την Αφρική πριν από περίπου 60.000 χρόνια, διαδοχικά κύματα Αφρικανών ακολούθησαν και ζευγάρωσαν με απογόνους των πρώτων μεταναστών.
Η ανάλυση των ατομικών γονιδιωμάτων δεν μπορεί να μας αποκαλύψει κάθε κεφάλαιο της ανθρώπινης ιστορίας, σημειώνει ο Ράιχ, που τώρα συνεργάζεται με τη Λι. Η προσέγγιση αυτή δεν μας δείχνει πολλά σχετικά με τις πληθυσμιακές κινήσεις των 20.000 τελευταίων ετών, όπως η αποίκηση της Αμερικής, επειδή πολύ λίγα τμήματα του γονιδιώματος είναι αρκετά νέα. Παρομοίως, η μέθοδος του Ντέρμπιν και της Λι δεν μπορεί να δώσει συμπεράσματα για την ιστορία των προγόνων μας που έζησαν πριν από 2 εκατομμύρια χρόνια, επειδή λίγα τμήματα του γονιδιώματος είναι τόσο παλιά.
Παρά τους περιορισμούς, ο Ράιχ σχεδιάζει να βασιστεί στην προσέγγιση αυτή, για να εξετάσει το αρχαίο γονοδίωμα των Νεάντερταλ και έναν μυστηριώδη πληθυσμό που έζησε την ίδια εποχή, τους Ντενίσοβαν, η ύπαρξη των οποίων αποκαλύφθηκε από ένα οστό 30.000 ετών που βρέθηκε στη Σιβηρία. Ο Ράιχ και οι συνεργάτες του δεν έχουν καταφέρει μέχρι τώρα να προσδιορίσουν πότε σταμάτησαν να διασταυρώνονται οι Νεάντερταλ με τους Ντενίσοβαν, και μέσω της νέας αυτής μεθόδου ελπίζουν να το καταφέρουν.

Πηγή

Posted in: Άνθρωπος, επιστήμη, Υγεία