13-Ago-2011 - Ancient DNA reveals secrets of human history (ADN primiivo revela secretos de la historia humana)

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Artículo en Español e Inglés
(Spanish & English article) 
English article
Modern humans may have picked up key genes from extinct relatives.
For a field that relies on fossils that have lain undisturbed for tens of thousands of years, ancient human genomics is moving at breakneck speed. Barely a year after the publication of the genomes of Neanderthals and of an extinct human population from Siberia, scientists are racing
to apply the work to answer questions about human evolution and history that would have been unfathomable just a few years ago.
The past months have seen a swathe of discoveries, from details about when Neanderthals and humans interbred, to the important disease-fighting genes that humans now have as a result of those trysts.

Neanderthals were large-bodied hunter-gatherers, named after the German valley where their bones were first discovered, who roamed Europe and parts of Asia from 400,000 years ago until about 30,000 years ago. The Neanderthal genome — shepherded by Svante Pääbo at the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Leipzig, Germany — indicates that their evolutionary story began to split from the lineage of modern humans less than half a million years ago, when their common ancestor lived in Africa. In December last year, Pääbo's team released the genetic blueprint of another population of ancient humans — unlike ourselves or the Neanderthals — that was based on DNA recovered from a 30,000–50,000-year-old finger bone found in a cave in Denisova in southern Siberia. Palaeoanthropologists call these groups archaic humans, distinguishing them from modern Homo sapiens, which emerged in Africa only around 200,000 years ago.
Most of the Neanderthal genome was sequenced from bones found in Vindija cave, Croatia.Max Planck Inst. Evol. Anthropol.
Pääbo is amazed at how quickly the Neanderthal genome has been mined. At a genomics meeting last year, for example, Cory McLean, a graduate student at Stanford University in California, was scheduled to talk immediately after Pääbo presented the Neanderthal genome. Inspired, McLean had trawled through the just-released genome in the days before his talk. He discovered that Neanderthals, like humans, lacked a stretch of DNA that orchestrates the growth of spines on the penises of other primates, and promptly presented the find just after Pääbo presented his.
Since then, scientists have fleshed out the details of one of the biggest surprises from the Neanderthal genome: humans living outside Africa owe up to 4% of their DNA to Neanderthals. One explanation might be that humans migrating out of Africa mated with Neanderthals, probably resident in the Middle East, before their offspring fanned out across Europe and Asia.
By comparing individual DNA letters in multiple modern human genomes with those in the Neanderthal genome, the date of that interbreeding has now been pinned down to 65,000–90,000 years ago. Montgomery Slatkin and Anna-Sapfo Malaspinas, theoretical geneticists from the University of California, Berkeley, presented the finding at the Society for Molecular Biology and Evolution meeting in Kyoto, Japan, held on 26–30 July.
Slatkin says that their result agrees with another study presented at the meeting that came from the group of David Reich, a geneticist at Harvard Medical School in Boston, Massachusetts, who was involved in sequencing both the Neanderthal and Denisova genomes. The dates also mesh with archaeological finds bookending early human migrations out of Africa to between about 50,000 and 100,000 years ago. Reich's team is now developing tools to find signs of more recent interbreeding that might have occurred after humans arrived in Asia and Europe.

More than genes

The denizens of Denisova also bred with contemporary humans, according to Pääbo and Reich's analysis. But the only traces of their DNA to be found in modern humans were in residents of Melanesia, thousands of miles away from Denisova, suggesting that the Denisovans had once lived across Asia. In 2008, Pääbo's team set up a lab in Beijing to screen fossils that might contain Denisovan DNA, in the hope of learning more about them and their interactions with modern humans. Currently, the bone that yielded the Denisovan genome, and a single molar from the same cave, are their only known fossil remains, but other archaic human fossils from Asia could bear traces of this group.
Even before the Neanderthal genome made its debut in May 2010, scientists had argued that humans may have acquired not just DNA from archaic humans, but useful traits too. Human gene variants linked to brain development and speech were proposed as candidates, only to be scotched after closer inspection of the Neanderthal genome. However, a study presented at a Royal Society symposium in London in June suggests that humans owe important disease-fighting genes to Neanderthals and Denisovans. Interbreeding endowed humans with a 'hybrid vigour' that helped them colonize the world, said Peter Parham, an immunogeneticist at Stanford University School of Medicine, California, at the symposium.
Parham's team compared a group of diverse immune genes — the human leukocyte antigen (HLA) genes — in Neanderthals, Denisovans and human groups from around the world. In several cases, Neanderthals and Denisovans carried versions of HLA genes that are abundant in modern humans in parts of Europe and Asia, but less common in Africans. Varying degrees of interbreeding could explain the mismatch, Parham says. He estimates that Europeans owe 50% of variants of one class of HLA gene to interbreeding, Asians 70–80%, and Papua New Guineans up to 95%.
Source: nature.com-------------------------------------------------
Artículo en Español
Para un campo que se basa en fósiles que han permanecido en reposo durante decenas de miles de años, el antiguo genoma humano se está moviendo a una velocidad vertiginosa. Apenas un año después de la publicación de los genomas de neandertales y de los de una población de humanos extinta procedente de Siberia, los científicos se apresuran a aplicar el trabajo para responder a preguntas sobre historia y evolución humana que habría sido incomprensible hace apenas unos años.

Los últimos meses han visto una gran cantidad de descubrimientos, desde los detalles acerca de cuándo los neandertales y los humanos se cruzaron, a los importantes genes para luchar contra enfermedades que los humanos tienen ahora como resultado de tales encuentros.
Los neandertales fueron cazadores-recolectores de grandes cuerpos, llamado así por el valle alemán, donde sus huesos fueron descubiertos, que recorrían Europa y partes de Asia desde hace 400.000 años hasta hace unos 30.000 años. El genoma del Neandertal - guiado por Svante Pääbo del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania - indica que su historia evolutiva comenzó a dividirse de la estirpe de los humanos modernos hace menos de medio millón de años atrás, cuando su ancestro común vivió en África . En diciembre del año pasado, el equipo de Pääbo publicó el mapa genético de otra población de los antiguos humanos - a diferencia de nosotros mismos o de los neandertales - que se basa en el ADN recuperado de un hueso del dedo de entre 30.000-50.000 años de antigüedad encontrado en una cueva de Denisova en el sur de Siberia . Los Paleoantropólogos llaman a estos grupos humanos "arcaicos", distinguiéndolos de los Homo sapiens moderno, que surgieron en África hace sólo unos 200.000 años.
Cory McLean, un estudiante graduado en la Universidad de Stanford en California, descubrió que los neandertales, como los humanos, carecen de un segmento de ADN que orquesta el crecimiento de las espinas de los penes de otros primates.

Desde entonces, los científicos han concretado los detalles de una de las mayores sorpresas del genoma del Neandertal: los seres humanos que vivieron fuera de África les deben hasta el 4% de su ADN a los neandertales. Una explicación podría ser que los seres humanos que emigraron de África se aparearon con los neandertales, probablemente residentes en el Medio Oriente, antes de que sus hijos se repartieron por toda Europa y Asia.

Al comparar las letras individuales de ADN en varios genomas de los humanos modernos con las del genoma del Neandertal, la fecha de dicho entrecruzamiento se ha precisado entre 65,000 y 90,000 años.
Las fechas también concuerdan con los hallazgos arqueológicos que sitúan las primeras migraciones humanas fuera de África entre 50.000 y 100,000 años atrás.
 
Más que Genes
Según el análisis de Pääbo y Reich, los habitantes de Denisova también se aparearon con los seres humanos contemporáneos. Sin embargo, los únicos rastros de su ADN se encuentran en los humanos modernos residentes de la Melanesia, miles de kilómetros de distancia de Denisova, lo que sugiere que los Denisovanos habrían vivido alguna vez en toda Asia.
Incluso antes de que el genoma del Neandertal hiciera su debut en mayo de 2010, los científicos habían argumentado que los seres humanos pudieron haber adquirido no sólo el ADN de los humanos arcaicos, sino también características útiles. Un estudio presentado en un simposio de la Sociedad Real de Londres en junio sugiere que los humanos debemos importantes genes para luchar contra enfermedades a los Neandertales y a los Denisovanos. El cruce a dotado a los seres humanos con un "vigor híbrido" que le ayudaron a colonizar el mundo, dijo Peter Parham, un immunogeneticista de la Stanford University School of Medicine, de California.Equipo de Parhamcomparó a un grupo de diversos genes inmunes - el antígeno leucocitario humano (HLA) genes - en los Neandertales, Denisovans y los grupos humanos de todo el mundo. En varios casos, los neandertales y los Denisovans llevaban versiones de los genes HLA que son abundantes en los seres humanos modernos en partes de Europa y Asia, pero son menos común en los africanos. Diferentes grados de mestizaje podría explicar la falta de correspondencia, dice Parham. Se estima que los europeos deben el 50% de las variantes de un tipo de gen HLA al mestizaje, los asiáticos el 70-80%, y Papua Nueva Guinea hasta el 95%.
Fuente: nature.com

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