Neandertalarens Y-kromosom är utdöd
KATEGORIER: Vetenskap / Historia & arkeologi
Av någon anledning har neandertalarens manliga könskromosom inte förts vidare till moderna män.
2016-04-09 - Neandertalarens Y-kromosom, eller manliga könskromosom, verkar ha dött ut. Varför detta hände kan bara debatteras.
Det är välkänt nu att moderna människor har neandertal-DNA, men enligt en ny internationell studie ledd av forskare vid Stanford University School of Medicine verkar visa att neandertalarnas Y-kromosomgener har försvunnit från det mänskliga genomet för länge sedan.
Carlos Bastamante och hans kollegor fann att y-kromosomet som förs vidare från fader till son med största sannolikhet är utdöd.
Studien publicerades den 7 april 2016 i American Journal of Human Genetics på både engelska och spanska, med Carlos Bustamante och Fernando Mendes som studieledare, båda verksamma vid amerikanska Stanford Universiteten.
Y-kromosomen är en av de två mänskliga könskromosomerna. Till skillnad från X-kromosomen förs Y-kromosomen uteslutande från far till son. Detta är den första studien som går ut på att analysera neandertalarens Y-kromosom, enligt Mendez. Tidigare studie analyserade uteslutande DNA från kvinnliga neandertalare eller mitokondrie-DNA, som förs vidare från modern till barn av båda könen.
Annan forskning har visat att DNA i moderna människor är 2,5-4 procent neandertalare DNA, på grund av parning med neandertalare för 50 000 år sedan. Därför var det ganska överraskande att se att neandertalarens Y-kromosom inte fördes vidare till moderna människor under samma tidsperiod.
Hur kommer det sig?
Varför det är så är det ännu oklart. En möjlighet är att neandertalarens y-kromosom helt enkelt gled ur den mänskliga genpoolen av en slump under årtusendena. En annan möjlighet, säger Mendez, är att neandertalarens y-kromosomer innefattar gener som är oförenliga med andra mänskliga gener. Mendez med kollegor har hittat stöd för denna idé. En av de y-kromosomgener som skiljer sig i neandertalare har tidigare varit inblandad i transplantutstöttning när män donerade organ till kvinnor.
”Den funktionella karaktären i mutationerna som vi hittade verkar antyda att neandertalarens y-kromosom kan ha fungerat som hinder för genflöde från en generation till en annan, men vi måste göra experiment för att bevisa detta och jobbar med att planera dessa nu.”
Flera neandertal-y-kromosomgener som skiljer sig från de som finns i moderna människor fungerar som en del i immunförsvaret. Teoretiskt kan kvinnans immunförsvar attackera ett foster av manligt kön som bär på neandertal y-kromosomgener, hävdar Mendez. Kvinnorna som blev med barn kunde ha stött ut fostret och fått missfall när fostrets fader var en neandertalare och fostret var av manligt kön med neandertalare-y-kromosomer. Detta skulle kunna förklara dessa geners frånvaro i moderna människor. Hittills är detta enbart en hypotes, men moderna kvinnor kan reagera på manlig avkomma när det finns genetisk inkompatibilitet.
Fyra genmutationer
Fernando Mendez vid Stanford University, och hans kollegor jämförde Neandertal-Y-kromosomen med den hos schimpanser, samt både gamla och moderna människor. De fann mutationer i fyra gener som kunde ha förhindrat neandertalarens Y-kromosom att föras vidare från far till hybridson.
Ett exempel har en mutation i en av generna, KDM5D, som spelar en roll i cancerskydd tidigare förknippats med en ökad risk för missfall eftersom den kan framkalla ett immunförsvar respons hos gravida mödrar.
De nya DNA-sekvenserna använder också för att uppskatta tiden för den senaste gemensamma förfadern till moderna människor och neandertalare
De fann mutationer i fyra gener som kunde ha förhindrat tidens Y-kromosomen ner faderns linje till hybrid barn.
"Några av dessa mutationer kan ha spelat en roll i förlusten av Neanderthal Y-kromosomer i mänskliga populationer", säger Mendez.
Till exempel kan en mutation i en av generna, KDM5D som spelar en roll i cancer suppression , har tidigare kopplats till ökad risk för missfall eftersom det kan framkalla ett immunsvar hos gravida mödrar.
Vetenskapsmän tror att neandertalarna dog ut för cirka 40 000 år sedan.
Nicolas Primola / Shutterstock.com
"Det kan vara en anledning till varför vi inte ser Neanderthal Y-kromosomer i moderna befolknings", säger Mark Pagel en evolutionsbiolog vid University of Reading.
Det kan också vara en faktor att hålla de båda arterna som separata arter.
Forskarna använde också de nya DNA-sekvenserna för att uppskatta den tid då den senaste gemensamma förfadern till Y-kromosomer för neandertalare och moderna människor existerade. De kom upp med en siffra på omkring 590.000 år sedan, vilket överensstämmer med andra uppskattningar för uppdelningen i de två grupperna.
Källor:
Missing Y chromosome kept us apart from Neanderthals, New Scientist, 7 april 2016
Y chromosome genes from Neanderthals likely extinct in modern men, Stanford Medicine,