Sol Invictus

Sotto il Sole

Flusso genetico “africano” nei Neanderthal. Quarto individuo Denisoviano

Divergenza del genoma mitocondriale arcaico

Deeply divergent archaic mitochondrial genome provides lower time boundary for African gene flow into Neanderthals – Cosimo Posth et al. – Nature Communications (2017) – doi:10.1038/ncomms16046

Dall’estratto, traduzione libera.
Il DNA antico sta rivelando nuovi dettagli sul rapporto genetico tra gli ominidi del Pleistocene e gli umani moderni. Il DNA nucleare ha indicato i Neanderthal come gruppo fratello dei Denisova dopo la divergenza dagli esseri umani moderni. Tuttavia, è stato suggerito recentemente che l’affinità maggiore del DNA mitocondriale neandertaliano (mtDNA) all’uomo moderno rispetto ai Denisova è il risultato del flusso genico da una fonte africana nei Neanderthal prima di 100.000 anni fa. Qui riportiamo il mtDNA completo di un femore arcaico dalla grotta di Hohlenstein-Stadel (HST) nella Germania sud-occidentale. HST porta il lignaggio mtDNA più profondamente divergente che si divide da altri neandertaliani ~ 270.000 anni fa, fornendo un limite inferiore del tempo dell’evento putativo dell’introgressione mtDNA. Abbiamo dimostrato che una sostituzione completa del mtDNA di Neanderthal è fattibile in questo intervallo di tempo anche con minima introgressione dell’ominide. Il ramo HST molto divergente è indicativo di una maggiore diversità mtDNA durante il Pleistocene medio che nei periodi successivi.

L’analisi di un cromosoma Y di un maschio Neanderthal diede 806-447 mila anni per la divergenza di quegli uomini dai moderni. Il DNA nucleare degli onimidi di 430.000 anni fa, del Medio Pleistocene, di Sima del los Huesos in Spagna settentrionale mostrò la loro maggiore vicinanza ai Neanderthal, indicando che la divergenza fra Neaderthal e Denisova era già avvenuta. Però il loro DNA mitocondriale li indica più vicini ai Denisova, vedere riassunto del paper in un post. La contraddizione viene ora spiegata da questo studio con la sostituzione del mtDNA dei Neanderthal con quello di ominidi più simili ai moderni dopo l’incrocio, ma con effetto non significativo sul DNA nucleare.

È possibile che questa introgressione abbia a che fare in qualche maniera con il “parente arcaico misterioso” teorizzato e descritto in questo post e poi nel documento pubblicato sul sito bioRxiv (1). Notare che il nuovo modello di dispersione umana di quello studio offre una stima di 50-250 mila anni fa per un mescolamento fra Neanderthal e una popolazione di ominidi presenti nel Levante (1, pag. 19, Conclusion). Tale datazione non mi sembra incompatibile con i 270 mila per l’introgressione del nuovo lignaggio mitocondriale acquisito dai Nenaderthal descritto nell’estratto tradotto sopra. Infatti qualche commentatore pensa a ominidi da cui originarono quelli di Skhul e Qafzeh nel Levante, datati a 80-120 mila anni fa, vedere qui e qui.

Un blogger (2) osserva che è curioso l’insistere sull’origine geografica africana dell’antenato comune dei Neanderthal e Moderni quando si può pensare ad un’origine eurasiatica data la presenza di ominidi in tale continente per i passati 1,8 milioni di anni. Vedere questo post per qualche paper su un’origine asiatica e altri link. In Africa c’erano ancora arcaici in tempi relativamente recenti come quelli di Iwo Eleru i Nigeria, (vedere qui; c’è anche uno studio sulla mescolanza di un ominide simile ai Moderni che contribuì geneticamente ai Neanderthal orientali).

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A fourth Denisovan individual – Viviane Slon et al. – Science Advances 07 July 2017 – DOI:10.1126/sciadv.1700186

Dall’estratto traduzione libera.
La presenza di Neanderthal in Europa e in Eurasia occidentale prima dell’arrivo di umani anatomicamente moderni è ben supportata da dati archeologici e paleontologici. Al contrario, le prove fossili per i Denisoviani, un gruppo fratello dei Neanderthal recentemente identificato sulla base delle sequenze di DNA, sono limitate a tre esemplari, tutti provenienti dalla grotta di Denisova nei monti Altai (Siberia, Russia). Riportiamo il recupero del DNA da un secondo molare deciduo inferiore (Denisova 2), scoperto in uno strato stratigrafico profondo nella Grotta di Denisova e mostriamo che questo dente proviene da un individuo femminile di Denisova. Sulla base del numero di “sostituzioni mancanti” nel DNA mitocondriale ricavato dal campione, troviamo che Denisova 2 è sostanzialmente più antico di due degli altri Denisova, rafforzando la prospettiva che essi potrebbero essere stati presenti in prossimità della Grotta di Denisova per un periodo di tempo prolungato. Mostriamo che il livello di diversità delle sequenze di DNA nucleare riscontrato tra i Denisoviani è entro il limite inferiore di quello delle popolazioni umane attuali.

Basandosi sulle “sostituzioni mancanti” Denisova 3 è stimato risalire a 48-60 mila anni. La femmina Denisova 2 aveva un’età equivalente ai 10-12 anni degli umani moderni e i ricercatori stimano che ella sia più antica di Denisova 3 di circa 50-100 mila anni e 20,6 – 37,7 mila anni più antica di Denisova 8.
Denisova 3 e 4 erano quasi contemporanei con una differenza fra loro di circa 4-7 mila anni.

Questi risultati indicano che i Denisova abitarono la regione degli Altai per decine di migliaia di anni e la scarsa diversità fra questi individui tutti provenienti dalla stessa località mostra che la popolazione rimase piccola e isolata per lungo tempo. I ricercatori si augurano che vengano trovati campioni di Denisova in altre regioni per valutare la diversità genetica di questi ominidi.

  1. A new model of human dispersal – Trevor G Underwood – Posted November 14, 2015 – bioRxiv – preprint, not peer-reviewed – Doi: http://www.biorxiv.org/content/early/2015/11/14/031674
  2. Deepest Neandertal mtDNA split – July 04, 2017 – Dienekes Pontikos – Link

 

Image – Figure 1: Archaic and modern humans’ mtDNA and nDNA evolutionary scenarios.
From: Deeply divergent archaic mitochondrial genome provides lower time boundary for African gene flow into Neanderthals – Cosimo Posth et al. – Nature Communications (2017) – doi:10.1038/ncomms16046

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Questa voce è stata pubblicata il luglio 15, 2017 da con tag , , , , , , , , .

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