2019-09-19 23:03:01
首先使用DNA甲基化数据一瞥古代Denisovans的样子

如果你可以回溯10万年,你会发现自己生活在多个人群中,包括解剖学上的现代人类,尼安德特人和杰尼索瓦人。但究竟是什么我们的Denisovan亲戚可能看起来像任何人的猜测一个简单的原因:整个Denisovan遗骸收集包括一个小指骨,三颗牙齿和一个下颌。现在,研究人员在“细胞”杂志上报道,根据其古老DNA中的甲基化模式,对这些失去亲人的亲属进行了重建。

“我们首次重建了Denisovans的骨骼解剖结构,”耶路撒冷希伯来大学的作者Liran Carmel说。 “在很多方面,Denisovans与尼安德特人相似,但在某些特征上,他们与我们相似,而在其他方面,他们是独一无二的。”

总体而言,研究人员确定了56种解剖学特征,其中Denisovans与现代人类和/或尼安德特人不同,其中34种位于头骨中。例如,杰尼索万的头骨可能比现代人类或尼安德特人的头骨更宽。他们可能还有一个更长的牙弓。

Carmel和研究第一作者David Gokhman及其同事通过使用遗传数据预测Denisovans的解剖学特征得出了这一结论。他们不是依赖DNA序列,而是从基因活动模式中提取解剖信息。基于全基因组DNA甲基化或表观遗传模式推断那些基因活性模式,这些化学修饰影响基因活性而不改变As,Gs,Ts和Cs的基础序列。

研究人员首先比较了三个人源组之间的DNA甲基化模式,以找出基因组中差异甲基化的区域。接下来,他们根据已知的相关基因失去功能的人类疾病,寻找有关这些差异对解剖学特征意味着什么的证据。

“通过这样做,我们可以预测每个基因的差异调节对骨骼部分的影响,以及骨骼部分会改变的方向 - 例如,更长或更短的股骨,”Gokhman解释说。

为了测试该方法,研究人员首先将其应用于两个解剖学已知的物种:尼安德特人和黑猩猩。他们发现,大约85%的特质重建准确地预测了哪些特征分歧以及它们在哪个方向上发散。通过关注共识预测和变化的方向,而不是试图预测精确的测量,他们能够产生这个鲜为人知的Denisovan的第一个重建的解剖学轮廓。

有证据表明,杰尼索文可能会分享尼安德特人的特征,如细长的脸和宽大的骨盆。研究人员报告说,它还强调了杰尼索万特有的差异,例如牙弓增大和侧颅扩张。

卡梅尔指出,虽然他们的论文正在审查中,另一项研究描述了第一个确认的Denisovan下颌骨。并且,结果证明颌骨与他们的预测相符。

研究结果表明,DNA甲基化可用于重建解剖学特征,包括一些在化石记录中无法生存的特征。该方法最终可能具有广泛的潜在应用。

“研究Denisovan解剖学可以教会我们人类适应,进化约束,发育,基因 - 环境相互作用和疾病动态,”卡梅尔说。 “在更一般的层面上,这项工作是朝向能够根据他们的DNA推断出个体解剖结构迈出的一步。”

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