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manbet手机版人类总是对自己的起源感兴趣。manbet手机版我们从哪里来?我们和我们的前辈有什么关系?manbet手机版是什么让我们,manbet手机版智人manbet手机版,与其他古人类不同?

manbet手机版通过他的开创性研究,Svante Pääbo完成了一件看似不可能的事情:对尼安德特人的基因组进行测序,尼安德特人是当今人类已经灭绝的亲戚。manbet手机版他还发现了一种以前不为人知的古人类杰尼索娃。manbet手机版重要的是,Pääbo还发现基因转移已经发生从这些现已灭绝的古人类manbet手机版智人manbet手机版大约7万年前,他们离开了非洲。manbet手机版这种古老的基因流向今天的人类在生理上有关联,例如影响我们的免疫系统对感染的反应。

manbet手机版Pääbo的开创性研究产生了一门全新的科学学科;manbet手机版paleogenomicsmanbet手机版.manbet手机版通过揭示所有现存人类与灭绝的古人类之间的基因差异,他的发现为探索是什么使我们成为独一无二的人类提供了基础。

manbet手机版我们从哪里来?

manbet手机版我们的起源和什么使我们独一无二的问题自古以来就困扰着人类。manbet手机版古生物学和考古学对人类进化的研究很重要。manbet手机版研究提供的证据表明,解剖学上的现代人,manbet手机版智人,manbet手机版大约30万年前首次出现在非洲,而我们已知的近亲尼安德特人在非洲以外发展,并在大约40万年前到3万年前居住在欧洲和西亚,之后他们灭绝了。manbet手机版大约7万年前,成群的manbet手机版智人manbet手机版从非洲迁移到中东,再从那里传播到世界其他地方。manbet手机版智人manbet手机版尼安德特人因此在欧亚大陆的大部分地区共存了数万年。manbet手机版但是我们对我们和已经灭绝的尼安德特人的关系了解多少呢?manbet手机版线索可能来自基因组信息。manbet手机版到20世纪90年代末,几乎整个人类基因组都被测序了。manbet手机版这是一个相当大的成就,为后续研究不同人类群体之间的遗传关系提供了条件。manbet手机版然而,研究现代人和已灭绝的尼安德特人之间的关系需要对从古代标本中恢复的基因组DNA进行测序。

manbet手机版看似不可能完成的任务

manbet手机版在他职业生涯的早期,Svante Pääbo对利用现代基因方法研究尼安德特人DNA的可能性非常着迷。manbet手机版然而,他很快意识到技术上的极端挑战,因为随着时间的推移,DNA会发生化学修饰并降解为短片段。manbet手机版数千年后,只留下了微量的DNA,剩下的部分被细菌和当代人类的DNA大量污染(图1)。作为进化生物学领域的先驱艾伦·威尔逊(Allan Wilson)的博士后学生,Pääbo开始开发研究尼安德特人DNA的方法,这一努力持续了几十年。

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manbet手机版图1所示。manbet手机版DNA定位于细胞中两个不同的区域。manbet手机版核DNA保存了大部分遗传信息,而更小的线粒体基因组存在数千个副本。manbet手机版人死后,DNA会随着时间退化,最终只剩下少量。manbet手机版它也会被细菌和现代人的DNA污染。

manbet手机版1990年,Pääbo被慕尼黑大学录取,作为一名新任命的教授,他继续从事古DNA的研究工作。manbet手机版他决定分析尼安德特人线粒体的DNA,线粒体是细胞中含有自身DNA的细胞器。manbet手机版线粒体基因组很小,只包含细胞中遗传信息的一小部分,但它存在于数千个副本中,增加了成功的机会。manbet手机版通过他的精细方法,Pääbo成功地对一块4万年前的骨头中的一个线粒体DNA区域进行了测序。manbet手机版因此,我们第一次获得了一个已经灭绝的亲戚的序列。manbet手机版与当代人类和黑猩猩的比较表明,尼安德特人在基因上是不同的。

manbet手机版对尼安德特人的基因组进行测序

manbet手机版由于对小线粒体基因组的分析只能提供有限的信息,Pääbo现在承担了对尼安德特人核基因组测序的巨大挑战。manbet手机版这时,他得到了在德国莱比锡建立马克斯·普朗克研究所的机会。manbet手机版在新的研究所,Pääbo和他的团队稳步改进了从古骨遗骸中分离和分析DNA的方法。manbet手机版该研究小组利用了新的技术发展,使DNA测序非常高效。manbet手机版Pääbo还聘请了几位在种群遗传学和高级序列分析方面具有专业知识的关键合作者。manbet手机版他的努力是成功的。manbet手机版Pääbo完成了看似不可能的任务,并在2010年发表了首个尼安德特人基因组序列。manbet手机版比较分析表明,最近的尼安德特人和manbet手机版智人manbet手机版生活在大约80万年前。

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manbet手机版图2。manbet手机版A. Pääbo从灭绝的古人类骨骼标本中提取DNA。manbet手机版他首先从德国的尼安德特人那里获得了一块骨头碎片,尼安德特人就是在这个地方命名的。manbet手机版后来,他使用了西伯利亚南部丹尼索瓦洞穴(Denisova Cave)的一根指骨,丹尼索瓦人就是在这里命名的。manbet手机版B.显示智人和已灭绝的古人类之间的进化和关系的系统发育树。manbet手机版系统发育树还说明了Pääbo发现的基因流。

manbet手机版Pääbo和他的同事现在可以调查尼安德特人和来自世界不同地区的现代人之间的关系。manbet手机版对比分析表明,尼安德特人的DNA序列与来自欧洲或亚洲的同时代人类的DNA序列更相似,而不是来自非洲的同时代人类。manbet手机版这意味着尼安德特人和manbet手机版智人manbet手机版在他们共存的几千年里互相交配。manbet手机版在现代具有欧洲或亚洲血统的人类中,大约1-4%的基因组来自尼安德特人(图2)。

manbet手机版一个轰动的发现:丹尼索娃

manbet手机版2008年,在西伯利亚南部的丹尼索瓦洞穴中发现了一块4万年前的指骨碎片。manbet手机版这块骨头含有保存非常完好的DNA, Pääbo的团队对其进行了测序。manbet手机版结果引起了轰动:与所有已知的尼安德特人和现代人的DNA序列相比,这个DNA序列是独一无二的。manbet手机版Pääbo发现了一种以前不为人知的古人类,被命名为丹尼索娃。manbet手机版与来自世界不同地区的同时代人类的序列比较表明,丹尼索瓦和manbet手机版智人manbet手机版.manbet手机版这种关系首先在美拉尼西亚和东南亚其他地区的人群中被发现,那里的个体携带高达6%的丹尼索瓦人DNA。

manbet手机版Pääbo的发现使人们对人类进化史有了新的认识。manbet手机版在那个时候manbet手机版智人manbet手机版离开了非洲,至少有两个灭绝的古人类种群居住在欧亚大陆。manbet手机版尼安德特人生活在欧亚大陆的西部,而丹尼索瓦人居住在大陆的东部。manbet手机版在扩张manbet手机版的manbet手机版智人manbet手机版他们不仅与尼安德特人相遇并杂交,还与丹尼索瓦人杂交(图3)。

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manbet手机版通过开创性的研究,Svante Pääbo建立了一门全新的科学学科,manbet手机版paleogenomicsmanbet手机版.manbet手机版在最初的发现之后,他的团队已经完成了对灭绝古人类几个额外基因组序列的分析。manbet手机版Pääbo的发现建立了一个独特的资源,被科学界广泛利用,以更好地理解人类的进化和迁移。manbet手机版新的有力的序列分析方法表明古人类也可能与manbet手机版智人manbet手机版在非洲。manbet手机版然而,由于古老的DNA在热带气候下加速降解,非洲已经灭绝的古人类的基因组还没有被测序。

manbet手机版感谢Svante Pääbo的发现,我们现在了解到,来自我们已经灭绝的亲戚的古老基因序列影响着当今人类的生理机能。manbet手机版其中一个例子就是丹尼索瓦人的EPAS1基因,它赋予了在高海拔地区生存的优势,在现在的藏族人中很常见。manbet手机版另一个例子是尼安德特人的基因影响我们对不同类型感染的免疫反应。

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manbet手机版图3。manbet手机版Pääbo的发现提供了关于智人从非洲迁移到世界其他地区时世界人口是如何分布的重要信息。manbet手机版尼安德特人生活在欧亚大陆的西部,丹尼索瓦人生活在东部。manbet手机版当智人遍布非洲大陆时,混血儿就出现了,并在我们的DNA中留下了痕迹。

manbet手机版是什么让我们成为独一无二的人类?

manbet手机版智人manbet手机版其特点是其创造复杂文化、先进创新和具象艺术的独特能力,以及穿越开阔水域并传播到地球各地的能力(图4)。尼安德特人也群居生活,拥有巨大的大脑(图4)。他们也使用工具,但在数十万年的时间里,这些工具的发展很少。manbet手机版基因上的差异manbet手机版智人manbet手机版而我们已经灭绝的近亲,直到通过Pääbo的开创性工作才被确认。manbet手机版正在进行的大量研究集中在分析这些差异的功能含义,最终目标是解释是什么使我们成为独一无二的人类。

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manbet手机版插图:©诺贝尔生理学或医学奖委员会。manbet手机版插画家:这张Karlen


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