Получена самая древняя ДНК от предка человека: ее вытащили из зуба, которому 2 млн лет

Фото: Википедия

Гоминины, группа, к которой относятся люди и их древние родственники, появились в Африке примерно семь млн лет назад. Благодаря революционной разработке ученые успешно извлекли генетическую информацию из африканского гоминина, который жил два млн лет назад, что сделало ее самыми древними генетическими данными, которые когда-либо найдены, пишет Nature.

Генетический материал получен из окаменелостей зубов Paranthropus robustus, найденных в пещере в Южной Африке. Беспрецедентный возраст этих генетических данных расширяет границы генетической записи до ранее немыслимых времен и мест.

Результаты исследования вызвали значительный энтузиазм в научном сообществе. Екатерина Дука, ученый-археолог из Венского университета, описывает результаты как "удивительные". Она также объясняет, что остатки, которым примерно два миллиона лет, подверглись значительной минерализации, что делает их почти похожими на камень.

Сохранение генетического материала в теплом климате является сложной задачей из-за быстрого разрушения ДНК. В предыдущем прорыве исследователям удалось получить генетические последовательности из двухмиллионных образцов гренландской вечной мерзлоты, установив рекорд старейшей сохранившейся древней ДНК.

Белки, с другой стороны, демонстрируют лучшую устойчивость по сравнению с ДНК, что позволяет ученым расширить молекулярные записи еще дальше в прошлое. В 2016 году команда успешно извлекла белковые последовательности из скорлупы яиц страусов (Struthionidae) в Танзании возрастом до 3,8 млн лет.

В своем последнем исследовании 2023 года ученые сосредоточились на четырех зубах P. robustus из пещеры Сварткранс вблизи Йоханнесбурга, Южная Африка. Эти крепкотелые гоминины уже давно озадачивают исследователей относительно их родства с другими древними человеческими видами.

С помощью масс-спектрометрии ученые проанализировали сотни аминокислот, присутствующих в эмали, минерализованном наружном слое зубов. Среди обнаруженных белков их внимание привлек амелогенин-Y.

Его вырабатывает ген на Y-хромосоме, и его присутствие в двух образцах позволило команде сделать вывод, что зубы принадлежали мужчинам. В двух других зубах не было амелогенина-Y, но они содержали Х-хромосомную версию белка, что свидетельствует об их вероятной принадлежности женщинам.

Секвенировав около 400 аминокислот, общих для всех четырех образцов, исследователи построили простое эволюционное дерево. Это дерево подтвердило, что Homo sapiens, неандертальцы и денисовцы за последние 200 000 лет теснее связаны между собой, чем с двухмиллионным парантропом.

Понтус Скоглунд, палеогенетик из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне, объясняет, что белки эмали имеют ограниченное разнообразие, что делает 425 аминокислот, которые использовала команда исследователей, менее информативными по сравнению с первыми секвенированными последовательностями неандертальцев в 1997 году, которые включали около 360 пар оснований митохондриальной ДНК, известной своей значительной вариативностью.

Поэтому морфология костей остается более надежным методом для распутывания родственных связей, чем древние белки. Скоглунд отмечает, что впереди еще долгий путь в области эволюционной древней протеомики.

По мере того, как сфера древней протеомики расширяется, исследователи подчеркивают необходимость соблюдения баланса между преимуществами и затратами разрушительного отбора образцов.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform