Dve izgubljene ljudske loze nađene u DNK bez fosila
Metod TRACE sa Univerziteta Kalifornije u Berkliju označio je u genomima danas živih ljudi tragove dve arhaične ljudske loze, a nijedna kost tih populacija nikada nije sekvencirana.
Tim genetičara sa Univerziteta Kalifornije u Berkliju objavio je 30. jula u časopisu Science rad u kome su prvi put označena konkretna mesta u genomu današnjih ljudi koja potiču od dve do sada neidentifikovane arhaične ljudske loze. Nijedan uzorak DNK iz tih populacija nije izvučen iz kosti, niti takva kost zasad postoji u zbirkama. Loze su nađene posredno, iz rodoslovnih odnosa upisanih u genome stotina danas živih ljudi. Rad nosi naslov Recovering signatures of archaic hominin introgression using ancestral recombination graphs i DOI 10.1126/science.aef8874.
Poslednjih petnaest godina arheogenetika je radila obrnutim redom. Prvi nacrt neandertalskog genoma objavljen je 2010, iste godine kada je iz jedne falange iz Denisove pećine na Altaju izdvojena dotad nepoznata populacija koja je dobila ime po toj pećini. Sve što se o mešanju arhaičnih ljudi znalo, znalo se zato što je neko imao kost dovoljno dobro očuvanu za sekvenciranje. Novi metod tu zavisnost preskače.
Kako radi metod TRACE?
Skraćenica TRACE stoji za TRacking Archaic Contributions via ARG Estimation. Umesto da poredi savremeni genom sa referentnim arhaičnim genomom, metod rekonstruiše takozvani rodoslovni rekombinacioni graf, mapu koja za svaki deo genoma pokazuje kako se linije nasleđivanja granaju unazad kroz vreme. Delovi čije se poreklo proteže neobično daleko u prošlost odaju predačku populaciju koja se odvojila mnogo pre ostalih.
Ko-prvi autori rada su Julin Zang, doktorand u Berkliju, i Ardžun Bidanda, postdoktorand Univerziteta Džons Hopkins. Istraživanje vodi Prija Murdžani, vanredna profesorka na Odseku za molekularnu i ćelijsku biologiju u Berkliju. U timu su i Sara Džonson iz Centra za računarsku biologiju u Berkliju i Kolm O Dušleni iz kompanije 54Gene iz Vašingtona.
Dve loze, dva različita puta do nas
Prva loza odvojila se od predaka modernog čoveka pre oko 800.000 godina, otprilike u isto vreme kada su se razdvojili neandertalci i denisovci, a sa ljudima se ukrstila u Africi pre više od 50.000 godina, dakle pre glavnog izlaska Homo sapiensa sa tog kontinenta. Njen udeo iznosi 0,5 do 1 odsto genoma po pojedincu, što je uporedivo sa količinom neandertalskog DNK od oko jedan odsto.
“Uspeli smo da pronađemo i mapiramo mesta u genomu savremenih ljudi koja potiču od te duhovne loze i da pokažemo da to duhovno poreklo postoji kod svih savremenih ljudi, ne samo kod Afrikanaca.”
Tako je Zang opisao nalaz u saopštenju Univerziteta Kalifornije u Berkliju. Ukrštanje se, dakle, dogodilo pre nego što su se populacije koje danas žive van Afrike odvojile.
Druga je označena kao super-arhaična i potiče od linije stare oko 1,8 miliona godina. Do savremenih ljudi stigla je zaobilazno: prema saopštenju Berklija, ukrstila se sa denisovcima u Evroaziji pre više od 200.000 godina i čini 3 do 5 odsto denisovskog genoma, a tek kasnijim mešanjem denisovaca sa Homo sapiensom deo tog materijala prešao je u nas.
“Nalaz o super-arhaičnoj lozi je posebno uzbudljiv jer otkriva genetski doprinos ljudske loze koja je živela pre više od milion godina, uprkos tome što ne postoji nijedan sekvencirani DNK iz te populacije.”
Bidanda je to rekao u istom saopštenju. Ukupno oko 2 odsto genoma savremenog čoveka potiče od arhaičnih hominina, pri čemu denisovski udeo kod populacija Okeanije ide do 4 odsto.
Šta je ovde novo, a šta nije
Postojanje “duhovnog” pretka u afričkim genomima nije nova ideja. Rad Aruna Durvasule i Srirama Sankararamana, objavljen 2020. u časopisu Science Advances, već je statistički ukazao na arhaični doprinos u zapadnoafričkim populacijama, ali bez mogućnosti da se taj doprinos smesti na određena mesta u genomu. Berklijev rad pomera granicu upravo tu: umesto procene koliko, dobija se mapa gde.
Segmenti arhaičnog porekla, navode autori, grupišu se u oblastima vezanim za imunitet i metabolizam.
“Sa drevnim DNK neandertalaca i denisovaca i sa ovim novim genealoškim metodama učimo da je mešanje među ljudskim populacijama bilo veoma rasprostranjeno kroz vreme.”
Rečenica je Murdžanijeva, iz saopštenja univerziteta.
Granice nalaza
Metod ne govori kojoj vrsti su te dve loze pripadale niti gde su živele. On daje genetički potpis, ne fosil, i nijedan lokalitet se na osnovu ovog rada ne može imenovati. Autori sami navode da su za slabije signale i za utvrđivanje porekla super-arhaične loze potrebne veće baze genoma i više sekvenciranih denisovskih uzoraka, kojih je zasad objavljen samo jedan. Datumi razdvajanja i ukrštanja su procene izvedene iz modela, sa rasponom greške, a ne izmerene godine. Do nezavisne replikacije na drugim skupovima genoma, TRACE ostaje rezultat jedne grupe, ma koliko mapa koju daje bila detaljna.
