поп.ген

1.

Тема:
Денисовский
человек с точки
зрения генетики
Выполнил: студент группы Б-ФИОБ201 Боз Малакаева Г.Р.

2.

Денисовский человек (Homo denisovensis
или Homo altaiensis) – это вымерший вид
(или подвид) рода Homo, известный
исключительно по генетическим данным
и крайне фрагментарным
остеологическим находкам. Его
открытие, сделанное в 2008-2010 годах в
Денисовой пещере на Алтае (Россия),
стало революцией в палеоантропологии,
поскольку впервые новый вид древнего
человека был идентифицирован не по
морфологии костей, а по
последовательности ДНК. Генетика
стала основным инструментом для
изучения денисовцев, позволив
восстановить их историю, внешний вид,
взаимоотношения с другими гомининами
и их наследие в современных
популяциях.

3.

Источники генетического
материала
Основной источник данных – это ядерная
ДНК и митохондриальная ДНК (мтДНК),
извлеченная из немногочисленных
ископаемых останков:
* **Фаланга пальца девочки** (слой 11.1,
~76-52 тыс. лет назад): первый и ключевой
образец, давший высококачественный
геном.
* Три коренных зуба** (из разных слоев
пещеры).
* **Фрагменты костей** (включая те, что
идентифицированы по белковому анализу).
* **Осадки пещеры** – анализ древней ДНК
из грунта (eDNA) позволил обнаружить
присутствие денисовцев даже в тех слоях,
где нет их костей.
Важно, что холодный климат Алтая
способствовал exceptional сохранности
древней ДНК.

4.

Филогенетические
Генетический анализ однозначно показал, что денисовцы,
взаимоотношения
неандертальцы и современные люди являются сестринскими
группами, произошедшими от общей предковой популяции. Это
перевернуло традиционные представления о линейной эволюции
человека.
1
600-800 тыс. лет назад
Разделение линии, ведущей к
денисовцам/неандертальцам, и линии,
2
ведущей к современным людям (Homo sapiens).
400-500 тыс. лет назад
Разделение эволюционных путей денисовцев и
неандертальцев. Денисовцы являются
сестринской группой неандертальцев, а не их
прямыми предками или потомками.

5.

Генетическое разнообразие и ареал
Низкое генетическое разнообразие денисовцев указывает на небольшую
численность их популяции. Однако их ареал был значительно шире, чем
предполагалось изначально.
Низкое разнообразие
Анализ геномов показал удивительно низкое
генетическое разнообразие денисовцев, даже
ниже, чем у неандертальцев, что может
свидетельствовать о малочисленности этой
популяции на протяжении долгого времени.
Широкое распространение
Идентификация денисовского генома в Тибете
(пещера Байшия, 160 тыс. лет назад) и следы
денисовской ДНК у современных азиатских и
океанийских популяций доказывают, что денисовцы
были широко распространены по всей Восточной
Евразии.

6.

Гибридизация и генетическое наследие
Денисовцы активно скрещивались с другими группами гомининов, оставив
значительный генетический след в современных популяциях.
С неандертальцами
Геном денисовской девочки
показал наличие
неандертальского предка
всего за ~6-10 поколений, что
указывает на контакты и
смешение на Алтае.
С Homo sapiens
Денисовская ДНК встречается
в геномах меланезийцев,
австралийцев (до 4-6%) и
народов Восточной/ЮгоВосточной Азии (0.2-2%).
Практически отсутствует у
европейцев и африканцев.
С неизвестной архаичной
популяцией
Денисовский геном содержит
следы скрещивания с ещё
более древней линией Homo,
возможно, потомками Homo
erectus, что указывает на
сложную «метисную»
историю.

7.

Адаптивное наследие денисовской
Унаследованные от денисовцев генетические варианты предоставили
ДНК людям полезные адаптации к новым условиям среды.
современным
EPAS1: Адаптация к
высокогорью
Гены иммунитета
Ген EPAS1, регулирующий ответ на гипоксию, Денисовские аллели в
унаследован тибетцами от денисовцев,
HLA-системе расширили
обеспечивая им адаптацию к жизни на
иммунный репертуар
больших высотах.
сапиенсов, помогая
бороться с новыми
Другие адаптации
Гены, влияющие на пигментацию кожи,
метаболизм липидов и форму зубов, также
имеют денисовское происхождение у
некоторых азиатских популяций.
патогенами Евразии.

8.

Фенотипические реконструкции на основе генетики
Поскольку морфологических остатков денисовцев крайне мало, генетика
позволила сделать предсказания об их внешности. Анализ генома
показал вероятные варианты генов, связанных с темным цветом кожи,
карими глазами и темными волосами. Строение коренных зубов (которые
очень крупные и массивные) также нашло отражение в генетических
данных, отвечающих за развитие зубной ткани. Любопытно, что фаланги
пальцев денисовца очень схожи с Homo Sapiens.

9.

Ключевые выводы
Денисовский человек является не просто новой ветвью, но и ключом к пониманию сложной
мозаичной эволюции рода Homo.
1 Открытие нового таксона
2
Понимание масштабов и направлений
Идентификация нового вида человека
миграций древних популяций и их
исключительно на основе молекулярных
взаимодействий.
данных, что стало прецедентом в
палеоантропологии.
3
Множественная гибридизация
Доказательство многочисленных
эпизодов скрещивания между
различными видами и подвидами
человека.
Реконструкция миграций
4
Адаптивное наследие
Выявление прямого адаптивного вклада
архаичных людей в геномы современных
популяций, определяющего их
способность к выживанию.

10.

Метисная история
человечества
История человечества — это не только
расхождение (divergence), но и интенсивное
введение генов (introgression) между
различными группами.
«Генетические призраки» денисовцев до сих
пор живут в миллионах людей по всей
Восточной Азии и Океании.

11.

Будущее исследований
Генетика продолжает оставаться основным инструментом в изучении этой загадочной популяции. Предстоят
новые открытия, которые раскроют ещё больше тайн о денисовцах и их роли в нашей эволюции.
Новые находки
Поиск новых ископаемых
останков, особенно в ранее
неисследованных регионах,
где могла обитать эта
популяция.
Усовершенствование
методов
Развитие технологий
секвенирования древней ДНК
позволит получать более
полные и качественные
Функциональная геномика геномы, даже из сильно
Изучение функционального
значения денисовских генов,
обнаруженных в современных
популяциях, для понимания
их адаптивной роли.
деградировавших образцов.

12.

Спасибо за внимание!