Палеогенетика
Палеогенетика ― проучување на минатото преку испитување на зачуваниот генетски материјал од остатоците од старите организми.[1][2] Емил Цукеркандл и Лајнус Полинг го воведле поимот во 1963 година, долго пред секвенционирањето на ДНК, во врска со можната реконструкција на соодветните полипептидни секвенци на изумрените организми.[3] Првата секвенца на стара ДНК, изолирана од музејски примерок на изумрената квага, била објавена во 1984 година од стручен кадар предводен од Алан Вилсон.[4]
Палеогенетичарите не создаваат организми од постоечки видови, туку составуваат стари секвенци на ДНК користејќи различни аналитички методи.[5] Фосилите се „единствените директни сведоци на изумрените видови и на еволутивните настани“[6] и пронаоѓањето на ДНК во тие фосили изложува огромно повеќе информации за овие видови, потенцијално целата нивна физиологија и анатомија.
Најстарата секвенца на ДНК досега била пријавена во февруари 2021 година, од забот на сибирски мамут замрзнат повеќе од милион години.[7][8]
Примени
уредиЕволуција
уредиСлични секвенци често се наоѓаат долж ДНК (и добиените белковински полипептидни синџири) кај различни видови. Оваа сличност е директно поврзана со низата на ДНК (генетскиот материјал на организмот). Поради неверојатноста ова да биде случајна случајност и нејзината предолга конзистентност за да биде припишана на конвергенција преку природна селекција, овие сличности може веродостојно да бидат поврзани со постоењето на заеднички предок со заеднички гени. Ова овозможува споредување на секвенците на ДНК помеѓу видовите. Споредувањето на стара генетска низа со подоцнежните или современите може да биде користена за да бидат одредени односите на предците, додека споредувањето на две современи генетски секвенци може, во грешка, да го одреди времето од нивниот последен заеднички предок.[3]
Човечка еволуција
уредиКористејќи ја бутната коска на жена неандерталка, пронајден е 63% од неандерталскиот геном и декодирани се 3,7 милијарди бази на ДНК.[9][10] Покажало дека Homo neanderthalensis бил најблискиот жив роднина на денешниот човек (Homo sapiens), додека претходната лоза не изумрела пред 30.000 години. Неандерталскиот геном се покажал дека е во опсегот на варијации на оние на анатомски современите луѓе, иако на далечната периферија на тој опсег на варијации. Палеогенетската анализа исто така наведува дека неандерталците споделувале малку повеќе ДНК со шимпанзата отколку денешниот човек.[10] Исто така, било откриено дека неандерталците биле помалку генетски разновидни од современите луѓе, што покажува дека Homo neanderthalensis израснал од група составена од релативно малку поединци.[10]Секвенците на ДНК наведуваат дека Homo sapiens првпат се појавил пред околу 130.000 и 250.000 години во Африка.[10]
Палеогенетиката отвора многу нови можности за проучување на еволуцијата и распространувањето на хоминидите. Со анализа на геномите на остатоците од хоминидите, нивната лоза може да се проследи наназад од каде дошле или од каде што имаат заеднички предок. Хоминидот Денисова, вид на хоминиди пронајден во Сибир од кој можело да биде извлечена ДНК, може да покаже знаци дека има гени кои не се наоѓаат во ниту еден геном на неандерталецот или денешниот човек, што веројатно претставува нова лоза или вид на хоминиди.[11]
Еволуција на културата
уредиГледањето на ДНК може да даде увид во начинот на живот на луѓето од минатото. Неандерталската ДНК покажува дека тие живееле во мали привремени заедници.[10] Анализата на ДНК може да покаже и ограничувања во исхраната и мутации, како што е фактот дека Homo neanderthalensis бил нетолерантен на лактоза.[10]
Археологија
уредиСтари болести
уредиПроучувањето на ДНК на починатиот ни овозможува и да ја погледнеме медицинската историја на човечкиот вид. Гледајќи наназад можеме да откриеме кога одредени болести првпат се појавиле и кога почнале да ги погодуваат луѓето.
Еци
уредиНајстариот случај на лајмска болест е откриен во геномот за Ледениот човек Оци.[12] Оци умрел околу 3.300 п.н.е., а неговите останки биле откриени замрзнати на Источните Алпи во раните 1990-ти, а неговиот генетски материјал бил анализиран во 2010-тите.[12] Во телото се откриени генетски остатоци од бактеријата која предизвикува Лајмска болест, Borrelia burgdorferi.[12]
Припитомување на животните
уредиНе само што може да бидат истражени минатите луѓе преку палеогенетиката, туку може да бидат испитани и организмите врз кои тие влијаеле. Преку испитување на дивергенцијата пронајдена кај домашните видови како што се говедата и археолошките податоци од нивните диви сродници; може да биде проучуван ефектот на припитомување, што би можело да ни каже многу за однесувањата на културите што ги припитомиле. Генетиката на овие животни, исто така, открива особини кои не се прикажани во палеонтолошките остатоци, како што се одредени индиции за однесувањето, развојот и созревањето на овие животни. Разновидноста во гените исто така може да каже каде биле припитомени видовите и како овие припитомени се селеле од овие места во други правци.[6]
Предизвици
уредиСтарите остатоци обично содржат само мал дел од изворната ДНК на еден организам.[3][13] Ова се должи на разградувањето на ДНК во мртвото ткиво со биотско и небиотско распаѓање. Зачувувањето на ДНК зависи од голем број одлики на животната средина, вклучувајќи температура, влажност, кислород и сончева светлина. Остатоците од региони со висока топлина и влажност обично содржат помалку недопрена ДНК од оние од вечниот мраз или пештерите, каде што остатоците може да опстојат во студени услови со низок кислород неколку стотици илјади години.[14] Покрај тоа, ДНК се разградува многу побрзо по ископувањето на материјалите, а свежо ископаната коска има многу поголеми шанси да содржи одржлив генетски материјал.[6] По ископувањето, коската може да биде контаминирана и со современа ДНК (т.е. од допир со кожа или нестерилизирани алатки), што може да создаде лажно-позитивни резултати.[6]
Поврзано
уредиНаводи
уреди- ↑ „Ancient DNA: using molecular biology to explore the past“. BioEssays. 16 (10): 719–726. октомври 1994. doi:10.1002/bies.950161006. PMID 7980476.
- ↑ „Genetic analyses from ancient DNA“. Annual Review of Genetics. 38: 645–679. 2004. doi:10.1146/annurev.genet.37.110801.143214. PMID 15568989.CS1-одржување: display-автори (link)
- ↑ 3,0 3,1 3,2 „Chemical Paleogenetics: Molecular "Restoration Studies" of Extinct Forms of Life“. Acta Chemica Scandinavica. 17 (supl): 9–16. 1963. doi:10.3891/acta.chem.scand.17s-0009.
- ↑ „DNA sequences from the quagga, an extinct member of the horse family“. Nature. 312 (5991): 282–284. 1984. Bibcode:1984Natur.312..282H. doi:10.1038/312282a0. PMID 6504142.
- ↑ „Tiny time machines revisit ancient life“. Science. 330 (6011): 1616. декември 2010. Bibcode:2010Sci...330.1616G. doi:10.1126/science.330.6011.1616. PMID 21163988. „Paleogenetics: Unlocking the secrets from DNA of long ago“. SciTechStory. March 6, 2011. Архивирано од изворникот на 2015-10-18.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 „Palaeogenetics of cattle domestication: Methodological challenges for the study of fossil bones preserved in the domestication centre in Southwest Asia“. Comptes Rendus Palevol. 7 (2–3): 99–112. 2008. doi:10.1016/j.crpv.2008.02.001.
- ↑ „World's oldest DNA sequenced from a mammoth that lived more than a million years ago“. CNN News. 8 февруари 2024. Посетено на 17 February 2021.
- ↑ „Million-year-old mammoth genomes shatter record for oldest ancient DNA“. Nature. 590 (7847): 537–538. февруари 2021. Bibcode:2021Natur.590..537C. doi:10.1038/d41586-021-00436-x. PMID 33597786 Проверете ја вредноста
|pmid=(help). - ↑ „A draft sequence of the Neandertal genome“. Science. 328 (5979): 710–722. мај 2010. Bibcode:2010Sci...328..710G. doi:10.1126/science.1188021. PMC 5100745. PMID 20448178.CS1-одржување: display-автори (link)
- ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 10,5 „Story one: Team decodes neanderthal DNA: Genome draft may reveal secrets of human evolution“. Science News. 175 (6): 5–7. 2009. doi:10.1002/scin.2009.5591750604.
- ↑ „Neanderthal Genome Decoded“. Archaeology. Archaeological Institute of America. 63 (4). 2010. Архивирано од изворникот на 2012-05-27. Посетено на 2024-02-08.
- ↑ 12,0 12,1 12,2 „New insights into the Tyrolean Iceman's origin and phenotype as inferred by whole-genome sequencing“. Nature Communications. 3 (2): 698. февруари 2012. Bibcode:2012NatCo...3..698K. doi:10.1038/ncomms1701. PMID 22426219.CS1-одржување: display-автори (link)
- ↑ „DNA has a 521-year half-life“. Nature News. 10 октомври 2012. doi:10.1038/nature.2012.11555.
- ↑ „What's the Shelf-Life of DNA?“. Slate. 5 февруари 2013.