Denisova špilja
© SHUTTERSTOCKDenisova špilja Najstariji ljudski genom dosad je sekvencioniran — a to je 200 000 godina stara DNK Denisovana iz sibirske špilje koja pokazuje da su se naši nedostižni, izumrli rođaci više puta parili s neandertalcima
U vrijeme kada je populacijski genetičar Stéphane Peyrégne održao svoj govor u utorak poslijepodne na sastanku u Puerto Vallarti u Meksiku dvorana je bila prepuna. Nije razočarao: "Drago mi je što vam mogu reći o novom denisovanskom genomu mužjaka starog 200.000 godina", rekao je Peyrégne, postdoktorand na Institutu Max Planck za evolucijsku antropologiju.

Genetski niz koji je otkrio dosad je najstariji visokokvalitetni ljudski genom — 80.000 godina stariji od prethodnog rekordra: neandertalca koji je živio prije oko 120.000 godina. Novi rezultati dolaze nakon više od desetljeća napora da se pronađu fosilizirane kosti i drugi genom Denisovana, tajanstvenog arhaičnog čovjeka otkrivenog kroz njegovu DNK prije 14 godina. Taj prvi denisovanski genom potječe iz kosti malog prsta djevojke koja datira između 60.000 i 80.000 godina. Genomi i Denisovana i drevnog Neandertalca potječu iz istog hladnog, fosilnog nalazišta: špilje Denisova u planinama Altaj u Sibiru.

Prema analizi Peyrégnea i njegovih kolega, novosekvencirani mužjak potječe iz različite populacije ranih denisovaca koji su se više puta križali sa skupinom neandertalaca čija populacija prije nije bila otkrivena u DNK.

"Kao netko tko je razmišljao o Denisovanima posljednje desetljeće, vijest o novom genomu Denisovana bila je nevjerojatno uzbudljiva", kaže populacijska genetičarka Emilia Huerta-Sanchez sa Sveučilišta Brown, koja je suorganizirala sesiju na godišnjoj skupštini Društva. za molekularnu biologiju i evoluciju. "To nije samo još jedan drevni genom", dodaje populacijska genetičarka Priya Moorjani sa Sveučilišta Kalifornija, Berkeley, koja je također bila na predavanju. "To govori puno više o ovim nedostižnim precima."

Denisovci su prvenstveno poznati po svojoj DNK. Istraživači imaju genom djevojčice, kao i dijelove nuklearne i mitohondrijske DNK iz fragmentarnih fosila - zubi, nožni prst - sedam dodatnih jedinki, sve također iz Denisove špilje. Znanstvenici su također identificirali dio denisovanske DNK kod živih ljudi, uključujući Papuance i Han Kineze, stečene prošlim križanjem. DNK u sedimentima pokazala je da su Denisovani prvi put bili u špilji prije 300.000 godina, a kasnije su živjeli u špilji na Tibetanskoj visoravni. Oskudni fosili otkrivaju da je ovaj arhaični čovjek imao veće kutnjake od neandertalaca i robustan donji dio lica, poznat po čeljusnoj kosti u Kini. Ali nitko zapravo ne zna kako su Denisovani izgledali.

Iskapanja u špilji Denisova su nastavljena, a arheolog Maxim Kozlikin s Ruske akademije znanosti (RAS) pronašao je kutnjak u dubokom sloju starom 200.000 godina, izvijestio je Peyrégne u svom govoru. Tim RAS-a poslao je kutnjak Maxu Plancku, gdje su evolucijski genetičari izdvojili dovoljno DNK da osiguraju 24-struku pokrivenost genoma, što se smatra izuzetnim za tako staru DNK. Radeći u laboratoriju računalne biologinje Janet Kelso, Peyrégne i kolege usporedili su novu sekvencu DNK s onom neandertalaca, drugih Denisovana i modernih ljudi.

Analiza DNK otkrila je da je muškarac Denisovan naslijedio 5% svog genoma od drevne, prethodno nepoznate populacije neandertalaca. Muškarac, označen kao Denisov 25, dolazi iz odvojene populacije Denisovana od djevojke, poznate kao Denisova 3, i od ostalih Denisovana u špilji. DNK djevojke bliskije je povezan s denisovanskim sekvencama u živim modernim ljudima, koji su ih dobili od najmanje dvije denisovanske populacije.

Sve ovo sugerira da je populacija starijeg muškarca u špilji zamijenjena kasnijim Denisovanima, rekao je Peyrégne u svom govoru. Podaci također sugeriraju da su se preci muškog Denisovana više puta križali s Neandertalcima. Na temelju fosila Neandertalca datiranog prije otprilike 120 000 godina, Denisovane su u špilji neko vrijeme zamijenili Neandertalci. Međutim, prije otprilike 60.000 godina Denisovani su se vratili. Dvije su se skupine možda čak i susrele u špilji - DNK iz fragmenta kosti žene koja je bila stara više od 50.000 godina pokazuje da joj je majka bila Neandertalac, a otac Denisovan. Kasnije, i DNK i fosili pokazuju da su moderni ljudi naselili špilju i da su Denisovani i Neandertalci nestali. Regija je očito bila raskrižje za razne vrste ljudi, rekao je Peyrégne u govoru.

Iako su se denisovci i neandertalci očito opetovano križali, njihove su loze različite: odvojili su se od zajedničkog pretka prije najmanje 400 000 godina. Preci Neandertalaca naselili su se u Europi i na Bliskom istoku, dok su Denisovani krenuli dalje na istok u Aziju gdje su evoluirali odvojeno, zadobivši otprilike 300.000 genetskih promjena koje ih razlikuju od neandertalaca, prema novom genomu. "Neandertalci i Denisovani ostaju u odvojenim skupinama" i pomiješani na rubovima svojih geografskih područja, rekao je Peyrégne u svom govoru.

U razdoblju za pitanja i odgovore, član publike pitao je ima li muški genom i DNK još starijeg, neidentificiranog tipa čovjeka - možda Homo erectusa - čiji je DNK uočen u genomu denisovanske djevojčice. "Ako postoji superarhaično podrijetlo Denisove, ono je također prisutno u ovom genomu," Peyrégne je odgovorio. "[Taj DNK] dijele Denisova 3 i Denisova 25."

Istraživači Maxa Plancka planiraju uskoro objaviti novi genom. "Uistinu je uzbudljivo imati još jedan genom iz ove misteriozne skupine", kaže Moorjani. "To nam govori puno više o tim nedostižnim precima... da saznamo kakva je bila ova grupa i kako je komunicirala s drugim grupama."
doi: 10.1126/science.zi9n4zp