Infográfico: História do cruzamento entre hominídeos antigos

Veja quando e onde nossos antepassados ​​podem ter cruzado com neandertais e denisovanos.

1 de setembro de 2019

Jef Akst

Há 350.000 ou mais anos, o grupo de homininos que evoluiria para se tornar neandertais e denisovanos deixou a África para a Eurásia.

 

Algumas centenas de milênios depois, cerca de 60.000 a 70.000 anos atrás, os ancestrais dos não-africanos modernos seguiram um caminho semelhante fora da África e começaram a cruzar com esses outros grupos de hominídeos. Os pesquisadores estimam que grande parte do DNA neandertal nos genomas humanos modernos veio de eventos de cruzamento que ocorreram entre 50.000 e 55.000 anos atrás no Oriente Médio. Milhares de anos depois, os seres humanos que se mudavam para o leste da Ásia cruzavam com os denisovanos.

a equipe de cientistas

Genomas notáveis

1	Os restos de 50.000 a 65.000 anos de um neandertal na caverna de Vindija, na Croácia, deram aos pesquisadores o primeiro olhar para o código genético dos neandertais.
2	O genoma de um humano de 40.000 anos cujos restos foram desenterrados na Romênia abrigava 6 a 9% de DNA neandertal.
3	Dentes datados de cerca de 80.000 anos atrás produzem DNA de um indivíduo denisovano na Caverna Denisova, na Sibéria, confirmou a existência de um terceiro grupo de homininos antigos que coexistiam com os neandertais e os ancestrais humanos.
4	Os restos de 120.000 anos atrás de um indivíduo neandertal também foram descobertos na Caverna Denisova.
5	Os restos de 90.000 anos de um híbrido Denisovan-Neanderthal na Caverna Denisova revelaram o fato de que os dois grupos cruzaram.

Tudo sobre regulamentação

ANÁLISE ANCESTRAL: Sequências de origem neandertal em pessoas de ascendência da Eurásia são mais comuns em regiões reguladoras e não funcionais do genoma do que em regiões codificantes.

Am J Hum Genet, doi: 10.1016 / j.ajhg.2019.04.016, 2019; a equipe de cientistas

 

Nos estudos seminais de 2014, os grupos de David Reich, da Harvard Medical School e Joshua Akey, na Universidade de Washington, observaram que as variantes neandertais que se correlacionavam com fenótipos humanos não apareciam nas regiões codificantes. Dois anos depois, uma análise em todo o genoma publicada por pesquisadores na França descobriu que a ancestralidade neandertal era enriquecida em áreas ligadas à regulação de genes ( Cell , 167: 643–56.e17, 2016). A implicação era que as seqüências originadas nos neandertais tendem a ter "menos impacto através da proteína e mais impacto através da expressão gênica", diz o co-autor Maxime Rotival, geneticista do Instituto Pasteur em Paris.

 

Para fazer essa pergunta mais diretamente, Akey recorreu ao projeto Genotype-Tissue Expression (GTEx), que catalogou dados de expressão gênica de aproximadamente 50 tecidos para cada um dos 10.000 indivíduos. "É um registro realmente muito fino da expressão gênica", diz Akey. Seu então pós-doutorado Rajiv McCoy, agora professor assistente da Universidade Johns Hopkins, desenvolveu um método para avaliar os níveis de RNA mensageiro com base no qual o alelo estava sendo expresso - o do pai ou mãe de um indivíduo - e os pesquisadores aplicaram essa abordagem às pessoas em o banco de dados GTEx que era heterozigoto para uma variante Neandertal específica.  

Comparando os níveis de expressão com base nos quais o alelo estava sendo expresso, os pesquisadores descobriram que um quarto dos trechos de DNA neandertal nos genomas humanos afeta a regulação dos genes nesses trechos ou próximos a eles ( Cell , 168: P916–27.E12, 2017) .

"Sabemos há muito tempo que a variação na expressão gênica é uma fonte importante de variação fenotípica nas populações e de divergência fenotípica entre as espécies", diz Akey. “Estávamos interessados ​​em perguntar se as seqüências neandertais contribuem para a variabilidade da expressão gênica.” A resposta foi um retumbante sim.

 

No início deste ano, Rotival e dois colegas calcularam proporções de variantes de Neandertal para não-Neandertal em todo o genoma e compararam essas proporções para regiões codificadoras de proteínas e várias seqüências reguladoras, especificamente aprimoradores, promotores e locais de ligação a microRNA. Consistente com os resultados anteriores, eles encontraram um forte esgotamento das variantes neandertais nas porções de codificação dos genes e um ligeiro enriquecimento das seqüências arcaicas nas regiões reguladoras ( Am J Hum Genet , doi: 10.1016 / j.ajhg.2019.04.016, 2019) . “O que vemos é que nas regiões de codificação, a proporção de variantes arcaicas para não-arcaicas é muito menor do que a proporção fora das regiões de codificação”, diz Rotival.

 

"Isso não é nenhuma surpresa", diz Tony Capra, da Universidade de Vanderbilt, cujo laboratório gerou resultados semelhantes em pessoas de ascendência da Eurásia, "mas é realmente bom ver isso quantificado de maneira abrangente".

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