Přečteme neandrtálce

24. září 2010

Během dvou let bude nahrubo přečtena dědičná informace neandrtálského člověka. Zahájení ambiciózního projektu ohlásili vědci z Ústavu Maxe Plancka pro evoluční antropologii v Lipsku a zástupci americké biotechnologické společnosti 454 Life Science Corporation. Neandrtálec by měl být prvním vymřelým tvorem, u něhož budeme znát kompletní dědičnou informaci.

V rámci oslav 150. výročí objevení kostí pravěkého člověka v Neanderově údolí ohlásili vědci zahájení projektu, který si klade za cíl přečíst kompletní genom neandrtálců. Němečtí vědci z Ústavu Maxe Plancka pro evoluční antropologii v Lipsku, vedeni švédským molekulárním genetikem Svantem Pääbem zajistí potřebné finance a zároveň zúročí dlouholeté zkušenosti z výzkumu dědičné informace pravěkých tvorů. Zdobí je úspěchy při výzkumu DNA mamutů, egyptských mumií či horala z doby bronzové, jehož tělo se dochovalo v alpském ledovci. Americká společnost 454 Life Science dá k dispozici nejnovější technologii, bez níž by kompletní přečtení pravěké DNA nebylo vůbec možné.

Pääbo jako první "nakoukl" do genomu neandrtálců už v roce 1997, když přečetl úsek DNA pocházející z mitochondrií neandrtálců. Tato DNA je poměrně malá, skládá ze zhruba z 16,5 tisíc písmen genetického kódu a je v buňkách poměrně hojná. V každé buňce se nacházejí tisíce mitochondrií a každá mitochondrie obsahuje 2 až 10 kopií této zvláštní DNA. Pokud se v kostech pravěkých lidí zachovala nějaká dědičná informace, pak to je především DNA mitochondrií. Pääbo zjistil, že se přečtený úsek mitochondriální DNA neandrtálce liší od obdobného úseku dnešního člověka natolik, že je vyloučeno, aby v našich žilách kolovala neandrtálská krev. Potvrdil tak podezření paleoantropologů, že neandrtálci představovali slepou vývojovou větev pravěkého lidstva a nepatří k našim přímým předkům.

Přečtení dědičné informace, která se nacházela v jádru buněk neandrtálců a je tvořena celkem třemi miliardami písmen genetického kódu, se zdálo nad možnosti molekulární genetiky. DNA se začíná po smrti každého tvora okamžitě rozkládat a s tím, jak se v mrtvole množí bakterie a plísně, mísí se rozpadající DNA s dědičnou informací jejích mikroskopických hrobníků. Neandrtálci vymizeli za ne zcela jasných okolností zhruba před 30 tisíci roky. Přinejmenším tak dlouho ležely jejich kosti v zemi. Jejich vyzvednutím z půdy spustili archeologové další procesy, které čtení pravěké DNA komplikují. Kosti některých neandrtálců leží v muzejních sbírkách půldruhého století a za tu dobu prošly rukama desítek či stovek badatelů. Všichni na nich zanechali svou DNA. Hledání zbytků neandrtálské DNA se proto podobá pátrání po jehle ve stohu sena.

Svante Pääbo věří, že se mu to podaří s novými "čtečkami DNA" firmy 454 Life Science. Ty dovolují z velmi malého vzorku namnožit najednou čtvrt milionu kopií DNA a v těch pak během čtyř hodin stanovit pořadí písmen genetického kódu. Systém nazvaný Genom Sequnecer 20 čte DNA po kouscích obsahujících 100 až 200 písmen genetického kódu. Právě tak velké "útržky" DNA se nacházejí i v kostech neandrtálců.

Pääbo odhaduje, že bude muset ve zlomcích neandrtálské DNA celkem stanovit pořadí 60 miliard písmen genetického kódu, než se mu z nich podaří zkompletovat tři miliardy písmen tvořících genom neandrtálců. Z něj bychom měli vyčíst, jaké změny DNA z nás udělaly člověka. Navzdory veškerému pokroku moderní molekulární genetika odpověď na tuto fundamentální otázku věda stále ještě nenalezla. Přečetli jsme celou DNA současných lidí a k tomu i dědičnou informaci dalších savců, např. myší, potkanů, psů či šimpanzů. Přesto genetici stále nemohou ukázat prstem na místa v lidské DNA a říci, že právě tyto dědičné změny nás vydělily ze zvířecí říše a učinily z nás lidi.

Jak je to možné? Společný předek člověka a šimpanze žil zhruba před 7 miliony roků a za tu dobu prodělala naše i šimpanzí DNA příliš mnoho změn. Zdaleka ne všechny nás formovaly v člověka. Proto je tak důležité přečíst DNA neandrtálce, se kterým sdílíme společného předka, jenž obýval Zemi před 400 tisíci roky. Ze srovnání s neandrtálcem už bychom snad mohli dědičné kořeny moderního lidstva konečně vyčíst.

Spustit audio