유전 학자이자 진화 인류 학자 인 Svante Pääbo는 멸종 된 인간과 인간 조상의 DNA에 대한 개척 작업을 위해 올해의 노벨 생리학 또는 의학상을 수상했습니다. 현대 인간과 네안데르탈 인들과 함께 살았던 이전에 알려지지 않은 다양한 인간의 식별을 포함하여 그의 놀라운 발견은 수만 년 전에 인간의 진화에 대한 우리의 이해에 혁명적 인 영향을 미쳤습니다.
현대 인간이 지구에 퍼져서 예술과 기술을 가진 복잡한 문화를 발명 한 방법에 대한 이야기는 우리의 게놈에 작성되었습니다. 우리의 현대 호모 사피엔스의 대부분 DNA는 독특하지만 중요한 서열은 네안데르탈 인 및 기타 초기 호미 닌과 공유됩니다. 그러므로 우리의 유전 적 차이를 이해하는 것은 우리를 우리가 누구인지 이해하는 열쇠로서 매우 중요 할 수 있습니다.
그러나 유전자 물질은 깨지기 쉽기 때문에 고대 뼈에서 발견 된 대부분의 DNA는 고도로 분해되고 화학적으로 변형되고 오염으로 오염됩니다. 수년간의 지속적인 노력으로 Pääbo는 원래 게놈 내용을 재구성하기 위해 깨진 DNA를 추출, 복제 및 읽을 수 있도록 일련의 새로운 기술을 개발했습니다. 그 과정에서 그는 고생물학의 새로운 과학 분야를 확립했습니다.
Pääbo와 그의 동료들은 첫 번째 인간 게놈을 출판 한 지 10 년이 채 지나서 네안데르탈 인 인간 인 Denisovans를 발견 한 후 10 년이 채 지나서 네안데르탈 인 게놈 전체를 시퀀싱하는 것을 포함하는 일련의 주요 발견을했습니다. 그들의 연구 결과는 현대 인간이 네안데르탈 인과 데니스 소반과 크게 섞여 있음을 보여 주었다. 우리가 그들로부터 획득 한 고대 유전자 변이체 중 일부는 특정 현대 인구에 더 자주 존재합니다. 예를 들어, 일부 사람들이 특정 바이러스와 싸우는 데 더 나은 이유와 일부는 왜 높은 고도에서 생활하는 데 더 잘 적응하는지 설명하는 데 도움이됩니다.
Gunilla Karlsson Hedestam과 Karolinska Institute의 교수 인 Anna Wedell은“Pääbo의 발견은 우리의 진화 역사에 대한 이해에 중대한 영향을 미쳤 으며이 지역에 대한 연구를하고 있습니다.
왜 고대 DNA를 공부하는 것이 어려운가?
고대 유물에서 추출 된 거의 모든 DNA는 작은 조각으로 저하됩니다. 매우 깨지기 쉬운 DNA 분자는 고온, 토양의 산도 및 기타 가혹한 조건에 의해 크게 영향을받습니다. 더 합병증은 미생물과 화석을 처리하는 연구원들조차도 자신의 DNA로 오염되어 유물의 유전자 정보가 진정으로 고대이며 현대적인 공급원을 구별하기가 어렵다는 것입니다. 고대 게놈을 결합하는 것은 조각이없고 파괴 된 조각으로 복잡한 퍼즐을 만들려고하는 것과 같습니다. 결국 퍼즐이 어떻게 생겼는지에 대한 지식이 없습니다.
Svante Pääbo는 어떻게 분야를 혁신 했습니까?
Pääbo와 그의 동료들이 발견하기 전에, 고대 호미 닌에 대한 우리의 대부분의 지식과 우리의 진화는 1856 년에 처음 발견 된 네안데르탈 인 뼈와 같이 전 세계에서 발견 된 뼈와 유물에 대한 분석에서 비롯되었습니다.“그러나 많은 질문은 고대 뼈와 인공물에 대한 분석으로 대답 할 수 없었습니다.
새로운 시퀀싱 기술 및 고급 컴퓨터 분석을 통해 국제 협력자 그룹의 도움으로 Pääbo는 40,000 년 된 뼈의 DNA를 시퀀싱 할 수 있음을 증명했습니다. 2010 년에 그와 그의 그룹은 네안데르탈 인 게놈의 첫 번째 시퀀스를 출판했는데, 이는 한때 불가능한 것으로 간주되었습니다. 네안데르탈 인 게놈은 고대 조상의 역사의 누락 된 부분을 부활시켰다. 예를 들어, 그의 연구 결과는 네안데르탈 인과 homo sapiens 사이에 유전자 흐름이 있음을 밝혀냈다. , 그들은 한 번 혼란에 빠졌고 자녀를 가졌다는 것을 의미합니다.
현대 인간, 네안데르탈 인 및 데니스 소반이 언제 분기 했습니까?
이 서로 다른 인간 종의 게놈을 비교함으로써 Pääbo의 그룹은 현대 인간이 약 550,000-760,000 년 전에 더 고풍스러운 인간과 분리되었고, 네안데르테탈와 데니스 소반은 380,000-470,000 년 전에 별개의 그룹으로 나뉘 었다고 추정했다.
.왜 네안데르탈 인이 멸종 되었습니까?
가장 가까운 인간 조상 인 네안데르탈 인은 약 30,000-40,000 년 전에 멸종되었습니다. homo sapiens 에서 왜 그들과 데니스 소반이 사라 졌는지에 대한 질문 번영하고 지구를 인수 한 것은 여전히 주요 미스터리입니다. 3 개의 호미 닌 그룹의 유전 적 차이를 조사한 연구에 기초한 몇몇 이론은 그것을 설명하는 것을 목표로한다. 한 가지 주요 이론은 homo sapiens 라는 것입니다 더 큰 인구가 발달 한 네안데르탈 인들은 그들에게 동화되었습니다.
네안데르탈 인의 실종에 대한 다른 가능한 이유는인지 적 또는 문화적 차이 또는 심지어 창의력을 포함 할 수 있습니다. 노벨 총회 사무 총장 인 토마스 페르 만 (Thomas Perlmann)은“이 시점에서 이러한 차이점이 무엇인지 더 정확하게 말하기는 어렵지만, 우리가 말할 수있는 것은 우리가 말할 수있는 것”이라고 발표의 질문과 대답 세션에서 말했다. "그리고 Svante Pääbo의 작품 덕분에 그들은 이제 매핑되고 식별되었습니다."
Denisovans는 어떻게 발견 되었습니까?
2008 년에 고고학자들은 시베리아 남부 알타이 산맥에있는 데니스 소바 동굴에서 손가락 뼈를 발견했습니다. Pääbo와 그의 팀은 손가락 뼈에서 미토콘드리아 DNA (mtDNA)를 추출하여 네안데르탈 인에서 가져온 mtDNA 서열, 현대 인간, Pleistocene의 초기 인간, 보노보 및 침팬지와 비교했습니다.
.그들은 손가락 뼈 샘플로부터의 mtDNA가 현대 인간의 평균 202 개의 뉴클레오티드 (DNA 코드를 구성하는 분자)와 평균 1,462 개의 뉴클레오티드에 의해 침팬지의 MTDNA와 다르다는 것을 발견했다. 2010 년에, 유전 적 변화가 어떻게 다른 종이나 그룹의 진화로 이어지는지를 보여주는 계통 발생 학적 분석은 동굴 뒤에 Denisovans라는 새로운 고대 인간이 발견되었음을 확인했다. 그들이 연구 한 Denisovan hominin은 네안데르탈 인과 현대 인간과 가까운 곳에 살았던 것 같습니다.
고대 유전자 변이체가 현대 생리학에 대해 우리에게 무엇을 가르쳐 줄 수 있습니까?
우리는 이제 역사상 homo sapiens 의 시간이 있다는 것을 알고 있습니다. , Denisovans와 Neanderthals가 섞여있었습니다. 그들의 교배의 증거는 오늘날 전 세계 특정 그룹의 사람들에게 더 자주 나타나는 유전자 변이의 흔적으로 보입니다. 이러한 변종은 주로 특정 가혹한 환경과 병원체에 직면 한 사람들에게 생존 이점을 제공했기 때문에 주로 그 그룹 내에서 지속 된 것 같습니다.
예를 들어, epas1 라는 유전자 데니 소반스로 거슬러 올라가며 현대 티베트인에서 발견됩니다. 사람들이 높은 고도에서 생존하는 데 도움이됩니다. 고대 조상으로 거슬러 올라가는 또 다른 그룹의 유전자는 알레르기 반응과 병원성 미생물의 인식에 관여하는 것으로 생각됩니다.
그러나 우리가 고대 조상들로부터 물려받은 유전자가 항상 유익하지는 않습니다. 2020 년에 Pääbo와 그의 팀은 SARS-COV-2 감염 동안 특정 고대 변이체를 가진 사람들이 호흡 부전의 위험이 더 크다는 것을 발견했습니다. (그러나 2021 년에 그들은 심한 covid-19에 대한 보호와 관련된 네안데르탈 인들로부터 물려받은 다른 지역을 발견했다.) 이들 유전자 변이체들은 그들을 해로운 상황이 일관되게 존재하지 않았기 때문에 살아 남았을 수있다.
최근 몇 년 동안 생리학이나 의학에서 노벨상을 수상한 사람은?
David Julius와 Ardem Patapoutian은 우리가 열과 접촉을 감지하는 방법에 대한 발견으로 2021 년 노벨 생리학 또는 의학상을 수상했습니다. 2020 년에 Harvey Alter, Michael Houghton 및 Charles Rice는 주요 간 질환의 원인을 발견 한 상을 수상했습니다. 2019 년상은 세포가 낮은 산소 수준에 어떻게 적응하는지 설명하는 작업에 대해 William G. Kaelin Jr., Dana-Farber Cancer Institute, Peter J. Ratcliffe 및 Gregg L. Semenza에게 갔다. 2018 년 James P. Allison과 Tasuku Honjo는 암에 대한 면역 체계를보다 효과적으로 방출 할 수있는 방법을 개발하기 위해 생리학 또는 의약품 상을 공유했습니다. 그리고 2017 년에 Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash 및 Michael W. Young은 일주기 리듬을 유발하는 분자 메커니즘에 대한 연구 상을 공유했습니다.
