Neandertal ve insanın son ortak atasına ait DNA sekanslaması tamamlandı

Matthias Meyer, yayımladığı makalede, tarih öncesine ait eski insan DNA'sının elimizde bulunan %0.1'ini sekanslamayı (DNA'yı oluşturan baz çiftlerinin dizisini tespit etme işlemi) bitirdiklerini açıkladı. Leipzig, Almanya'da bulunan Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology (Evrimsel Antropoloji Enstitüsü) moleküler biyologlarından olan Meyer, modern insan DNA'sını neredeyse on iki defa haritalamaya yetecek DNA verisini bu araştırma için harcadı.

430.000 yıllık kemiklerden elde edilen DNA hasara uğramış ve kontamine olmuş durumda bulunduğundan dolayı, ekses (excess DNA*) DNA'ya ihtiyaç duyuldu. Meyer'in kuzey İspanya'daki, eski Neandertal kalıntılarına ev sahipliği yapan bir mağaradan elde etme başarısı gösterdiği kalıntılar, insanların ve Neandertaller'in atalarının birbirinden ayrılma zamanlarına dair varsayımlarımızı daha da eski bir tarihe doğru geriletti.

Yapılan analizler kalıntıların hangi türlere ait olduğu konusundaki kafa karışıklıklarına da bir çözüm getiriyor. 2013 yılında yayımlanan raporda kazılarda keşfedilen uyluk kemiğinden elde edilen mitokondriyal genomun (hücrelerin içindeki enerji üreten birimler olan mitokondrilerin içinde bulunan, yalnızca anneden yavruya aktarılan ve çekirdek DNA'sından daha fazla bulunan DNA türü) sekanslandığı duyurulmuştu. Burada edinilen bulgu ise, kazılarda bulunan bireylerden en az birinin Denisovan insanlarına (Rusya'da bulunan Denisova mağarasında yapılan kazılarda keşfedilen insan türü), Avrupalı Neandertal'lere olan yakınlığından daha yakın bir tür olduğunu gösteriyordu.

University College London'dan paleoantropolog Maria Martinón-Torres'e göre 430.000 yıllık bir kemikten hem mitokondriyal hem de çekirdek DNA'sı elde etmek inanılmaz bir fırsat niteliği taşıyor. Bununla birlikte kalıntılar, Sima de los Huesos (İspanyolca kemik çukuru anlamına geliyor) çukurunda bulunduğu için Sima homininleri olarak anılıyor. Bu mağara, Atapuerca dağlarındaki 13 metre derinliğinde bir çukur olarak biliniyor.

Düzinelerce hayvan ve mağara ayılarına ait kalıntılarla birlikte, 28 ayrı bireye ait kalıntıları barındıran Sima bölgesi kadar ilgi çekici ve şaşırtıcı çok az alan bulunuyor. Homininlerin de buraya özellikle ve bilerek gömüldükleri düşünülüyor.

Sima homininlerinin kafatasları, Neandertaller'in diğer tipik özellikleri ile birlikte, alın bölgesi çıkıntısının ilk ortaya çıkışının izlerini taşıyor. Ancak yaşlarının belirsizliği – bazı incelemeler kalıntıların 600.000 yıllık olduğunu gösterirken, bazıları da 400.000 yıllık olduklarına işaret ediyor) ve diğer özellikler birçok bilimciyi bu homininlerin daha eski bir tür olan Homo heidelbergensis'e ait olduklarına ikna etmiş gibi görünüyor.

Meyer ve çalışma arkadaşı Svante Pääbo ile araştırma ekibi, buradaki homininlerin Denisovan insanları ile bağıntısını gösteren mitokondriyal DNA'yı ortaya çıkardığında daha da artmıştı. Ne var ki, iskeletten alınan çekirdek DNA'larının bu karışıklığı çözümleyeceği düşünülüyor. Çünkü yalnızca anneden yavruya aktarılan mitokondriyal DNA'nın aksine, çekirdek DNA'sı daha fazla soy çizgisi bilgisi barındırabiliyor.

ÇEKİRDEK DNA'sını KURTARMAK

Meyer ve araştırma ekibi Sima'dan elde edilen 5 ayrı örnekteki çekirdek DNA'sını ve mitokondriyal DNA'yı derlemeyi başardı. Bunun başarılmasını sağlayan en önemli faktörlerden biri de, 2006 yılında ele geçirilen kürek-kemiği ve diş örneklerinin dikkatli biçimde, doğru sıcaklıklarda saklanmış olması olarak gösteriliyor. Daha fazla hasar görmeyen moleküller böylelikle detaylı analizlere hazır halde bekletiliyordu.

Bu hafta içinde Nature dergisinde yayımlanan makalelerinde, Meyer ve ekibi çekirdek DNA'sının Sima homininleri'nin erken dönem Neandertaller'i olduğunu gösterdiğini açıklıyor. Kemiklerin yaşları ise, insan öncülerinin Neandertal atalarından ayrılma zamanlarının 550.000 ile 765.000 yıl arasında olduğunu gösteriyor. Bu da bugüne kadar kesişim noktası olarak gösterilen Homo heidelbergensis kalıntılarının yaşından daha geri bir tarihe işaret ediyor.

Bundan dolayı araştırmacılar 700,000 ila 900,000 yıl önce yaşamış olan topluluklara odaklanmaları gerektiğini biliyor. Yine İspanya'da keşfedilen 900.000 yaşındaki Homo antecessor türünün ortak ata olmak için en uygun aday olduğu düşünülüyor, elbette bunun için bir ön şart var: aynı spesimenlerin Afrika ve Orta Doğu'da da bulunması.

Elimizde olan örneklerin en yakın tarihe ati mitokondriyal diziler, Sima homininleri ve Denisovan insanları arasındaki kafa karışıklığına sebep olan linki doğruluyor. Meyer, bahsi geçen bu iki grubun, ortak atadan gelen mitokondriyal DNA'yı yansıttığını ancak bu DNA'nın ileri dönem Neandertaller'de bulunmadığını öne sürüyor. Bu eliminasyon şans eseri olmuş olabileceği gibi, Meyer'in görüşüne göre, şu an kim olduğunu bilmediğimiz bir tür Afrika'dan Avrasya'ya göç etmiş ve Neandertaller'le üremiş ve mitokondriyal DNA soy çizgilerini değiştirmiş olabilir.( Bu fikri destekleyen şeylerden birisi ise, Afrika'dan Avrasya'ya taş-alet teknolojisinin hem yarım milyon yıl önce hem de bundan ayrı olarak 250.000 yıl önce yayılmış olması olarak gösteriliyor.)

Meyer'e göre yeni veriler olmazsa bu görüşler ve fikirlerden doğru olanını tespit etmek çok zor olacaktır. Bu açıdan yapılmış olan bu çalışma bir anlamda eksik kalıyor çünkü her durumda, erken dönem Neandertallere ait veya Sima homininlerine ait ful genom bilgisi veya verisi gerekiyor.

Londra Natural History Museum'da (Doğa Tarihi Müzesi) paleoantropolog olan Chris Stringer tüm bu gelişmelerin heyecan verici olduğunu belirtirken, gelişmelerin tüm akademiyi bu bulgulardan belli anlamlar çıkarmaya ve açıklamalar üretmeye yönlendirdiğinin altını çiziyor. Stringer'a göre bu kadar yaşlı çekirdek DNA'larının keşfi ve onarılması daha da eski tarihlere ait DNA bulgularının gördüğü hasarın da onarılıp incelenmelerine dair umutları artırıyor. Bu da son 100.000 yılı çözmeye çalışan bilim dünyasının araştırma alanını biraz daha genişletiyor ve yapılması gerekenlerin sayısını artırıyor.

excess DNA* – Moleküler biyoloji'de eldeki DNA parçalarının sayısını artırmak ve karşı dizilerinin sıralarını tespit etmek için ortama eklenen DNA veya nükleotit parçaları

Kaynak : Kaynak : M. Meyer, Nuclear DNA sequences from the Middle Pleistocene Sima de los Huesos hominins, et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature17405; 2016