Jejak Neanderthal dalam Genome Manusia Modern Eropa dan Asia

Tinuku
(KeSimpulan) Migrasi dan perkawinan manusia modern dengan Neanderthal setelah meninggalkan Afrika. Genome manusia modern kebanyakan mengandung sedikitnya 1% hingga 4% genome Neanderthal sebagai hasil dari antar perkawinan dengan kerabat dekat manusia yang punah pada 30.000 tahun lalu. Demikian hasil penelitian yang dilakukan kelompok peneliti internasional.

Tim yang dipimpin oleh Svante Pääbo, genetikawan dari Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology di Leipzig, melakukan sekuens genome sekitar 60% dari Neanderthal. "Ini akan mengubah pandangan kita tentang manusia," kata John Hardy, genetikan neurodegenerative dari University College London yang tidak terlibat dalam penelitian.

Perjalanan pengurutan lengkap genome Neanderthal dimulai sekitar lima tahun yang lalu setelah memperoleh temuan fosil yang lebih baik dan metode yang cepat untuk sekuensing DNA. Dari tiga tulang Neanderthal terbaik yang ditemukan di Vindija Cave di Kroasia, tim peneliti mengekstrak total sekitar 300 miligram tulang. Dating merujuk antara 38.300 hingga 44.400 tahun yang lalu, beberapa telah rusak, terbuka, dan hilangnya sumsum, sebuah tanda kanibalisme.

Fragmen DNA purba dari tulang diekstraksi sebagai data untuk menyusun database sekuens, kemudian dirakit ulang sebagai genome manusia Neanderthal yang terdiri dari sekitar 2.000.000.000 base-pairs. Para peneliti menggunakan genome manusia modern dan simpanse sebagai referensi untuk mendapatkan urutan yang benar. Mereka melaporkan di Science minggu ini.

Setelah tim Pääbo menyelesaikan analisis dari 1 juta base-pairs DNA Neanderthal pada tahun 2006, ditemukan bahwa urutan itu terkontaminasi dengan DNA manusia modern. Sebuah analisis terpisah menempatkan tingkat kontaminasi hampir 80%, sedangkan Pääbo dan rekan-rekannya berpendapat bahwa kontaminasi DNA manusia modern berkisar 11%-40%. Berdasarkan pengalaman ini, Pääbo dan timnya mengembangkan metode untuk multi tag dari sekuens strain purba, yang memungkinkan mengurangi pencemaran menjadi 0,6%.

Tapi fakta bahwa tim sejauh ini membaca draft genome rata-rata hanya 1,3 kali menimbulkan pertanyaan mengenai kelayakan kode yang dapat berubah oleh degradasi atau proses sekuensing. Sebagai contoh, sekuens genome kuno pertama kali yaitu Palaeo Eskimo 4.000 tahun lalu dari Greenland dibaca hingga 20 kali. Namun, Richard Green, yang baru saja pindah karir dari Max Planck Institute ke University of California, Santa Cruz, mengatakan pekerjaan ini akan dilanjutkan sampai genome diurutkan hingga rata-rata 10-20 kali.

Sergio Baranzini, genetikan dari University of California di San Francisco yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan bahwa jumlah rendah urutan membaca membuat genome manusia Neanderthal memiliki "nilai terbatas, namun ini adalah studi menarik."

Setahun yang lalu, Pääbo dan timnya mengumumkan bahwa mereka telah mengurutkan sebagian besar genome Neanderthal. Selama proses membandingkannya dengan manusia modern, mereka mengurutkan genome lima individu manusia modern dari Perancis, Afrika, China dan Papua Nugini di Pasifik selatan. Dengan membandingkan sekuens Neanderthal dengan genome kelompok lain akan dapat menjawab di mana manusia Neanderthal kawin dengan manusia modern sekitar 45.000 sampai 80.000 tahun yang lalu.

Meneliti lima genome kontemporer, tim peneliti melihat daerah genetik Neanderthal dalam tiga genome manusia modern yang bermigrasi di Eropa atau Asia, tapi tidak dalam genome dari dua populasi Afrika yaitu San dari Afrika selatan dan Yoruba dari Afrika barat. Hal ini menunjukkan bahwa Neanderthal dibesarkan di luar Afrika dengan Homo sapiens yang bermigrasi keluar dari wilayah tersebut sekitar 100.000 tahun yang lalu. Berdasarkan catatan fosil dari migrasi manusia, tim mengatakan bahwa ini terjadi di Mediterania timur.

Mereka mengatakan bahwa manusia modern dari Eropa dan Asia lebih dekat secara genetik dengan Neanderthal daripada orang-orang dari sub-Sahara Afrika. Ini sesuai dengan temuan dari studi terpisah yang di laporkan pada bulan lalu. Penelitian tersebut menguji 2.000 genome manusia modern yang menunjukkan dua interbreedings dengan Neanderthal yaitu 60.000 tahun pertama yang lalu, juga di Mediterania Timur, kemudian kembali sekitar 45.000 tahun yang lalu di Asia Timur.

"Mereka menemukan dengan tepat seperti dalam hasil studi yang kami lakukan," kata Jeffrey Long, antropolog genetika dari University of New Mexico di Albuquerque, yang merupakan bagian dari tim yang melaporkan temuan bulan lalu. "Saya menyebutnya molecular stratigraphy," kata Long.

Menggunakan genome Neanderthal untuk perbandingan, Pääbo dan rekan-rekannya juga mengidentifikasi gen yang sering terjadi pada manusia modern bahwa gen tersebut merupakan hasil dari tekanan seleksi. Laporan catatan gen yang mempengaruhi metabolisme, kognisi, dan perkembangan anatomi menunjukkan tanda-tanda yang serupa dalam seleksi positif seperti pada manusia modern. Dan ada seleksi positif tiga wilayah gen (ketika bermutasi) terlibat dalam Down syndrome, autisme dan schizophrenia.

Draft genome Neanderthal menyediakan "sebuah metode ampuh untuk menerangi sejarah evolusi manusia," kata Green, teknik yang akan mengungkapkan wilayah genome dan gen yang merupakan kunci bagi identitas spesies manusia.
  1. Green, R. E. et al. Science 328, 710-722 (2010).
  2. Green, R. E. et al. Nature 444, 330-336 (2006).
  3. Wall, J. D. & Kim, S. K. PLoS Genet. 3, e175 (2007).
  4. Rasmussen, M. et al. Nature 463, 757-762 (2010).
  5. Dalton, R. Nature. doi:10.1038/news.2010.225 (6 May 2010)
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment