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DNA甲基化数据提供了古老的Denisovans可能看起来像的首次瞥见

时间:2021-08-28 10:52:15 来源:

此图显示了基于从古代DNA甲基化地图重建的骨骼配置文件的少年女性Denisovan的肖像。

如果您可以在10万年中返回,您可以发现自己生活在多个人群中,包括解剖学上现代人类,尼安德特人和DeNisovans。但是,我们的Denisovan亲戚可能看起来可能是任何人的猜测,因为这是一个简单的原因:Denisovan的整个集合仍然包括粉红色的骨头,三颗牙齿和下颌。现在,在杂志中报告的研究人员在古代DNA中基于甲基化模式制作了这些长丢失的亲属的重建。

“我们提供了第一次重建了DeNisovans的骨骼解剖学,”Heberew of Jerusalem大学的作者Liran Carmel说。“在许多方面,Denisovans类似于尼安德特人,但在一些特征中,他们类似于我们,在别人中他们是独一无二的。”

总体而言,研究人员确定了56个解剖特征,其中Denisovans与现代人类和/或尼安德特人,其中34个颅骨。例如,Denisovan的头骨可能比现代人类或尼安德特人更广泛。他们也有更长的牙弓。

此图像显示基于从古代DNA甲基化地图重建的骨骼型材的少年女性Denisovan的初步肖像。

Carmel以及研究首次作者David Gokhman及其同事们通过使用遗传数据来预测Denisovans的解剖功能来得出这一结论。它们而不是依赖于DNA序列,它们从基因活动模式提取解剖学信息。基于基因组 - 宽的DNA甲基化或表观遗传图案推断出这些基因活性模式,影响基因活性的化学修饰,而不改变为GS,Ts和Cs的下面的依据。

研究人员首先比较三个母素基团之间的DNA甲基化模式,以发现差异甲基化的基因组中的区域。接下来,他们寻找关于这些差异对解剖功能的差异意味着什么的证据,这是根据人类疾病所知的,其中相同的基因失去其功能。

“通过这样做,我们可以预测骨骼部位受到每个基因的差异调节的影响,以及骨骼部门将改变的方向 - 例如,较长或更短的股骨,”Gokhman解释说。

此图显示了基于从古代DNA甲基化地图重建的骨骼配置文件的少年女性Denisovan的肖像。

为了测试该方法,研究人员首先将其应用于其解剖学所知的两个物种:尼安德特人和黑猩猩。他们发现,大约85%的特质重建是准确的,准确预测哪些特征涉及他们佩特的方向。通过专注于共识预测和改变的方向而不是试图预测精确的测量,他们能够产生小型丹尼昂的第一个重建的解剖学轮廓。

证据表明,DeNisovans可能分享尼安德特人类特征,如细长的面孔和宽骨盆。研究人员报告,它还强调了Denisovan的特定差异,例如增加牙齿曲拱和横向颅膨胀。

卡梅尔指出,虽然他们的论文在审查中,另一个研究表明了第一个确认的Denisovan下颌骨。并且事实证明,颌骨匹配他们的预测。

结果表明,DNA甲基化可用于重建解剖学特征,包括一些在化石记录中没有存活的解剖学特征。该方法最终可能具有广泛的潜在应用。

“学习Denisovan解剖学可以教导我们关于人类适应,进化的限制,发育,基因环境相互作用和疾病动态。”Carmel说。“在更一般的层面上,这项工作是能够根据他们的DNA推断出辛西的解剖学的一步。”

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这项工作得到了国家地理学会,Clore以色列基金会,Mineco / Feder,Howard Hughes International早期职业生涯,OBRA社会“La Caixa,”和Secretaria D'大学I Recerca和Cerca Programs Del Favicemia I Coneixement De La Generalitat de Catalunya。作者宣称没有利益冲突。

参考:“使用DNA甲基化地图重建Denisovan解剖学”由David Gokhman,Nadav Mishol,Marc de Juan,Jonathan Shuqrun,Eran Meshorer,Tomas Marques-Bonet,Yoel Rak和Liran Carmel,2019年9月19日,Cell.Doi:
10.1016 / J.Cell.2019.08.035.


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