Vědci překonávají překážky bránící analýze genetického materiálu starého desetitisíce let.
Mezinárodní tým vědců pod vedením genetika Richarda E. Greena z lipského Ústavu Maxe Plancka pro evoluční antropologii přečetl kompletní dědičnou informaci z mitochondrií neandertálce, který zemřel před 38 000 roky v chorvatské jeskyni Vindija.
Mitochondrie slouží v buňkách k výrobě energie, a jsou proto přirovnávány k buněčným elektrárnám. Každá buňka lidského těla obsahuje stovky až tisíce mitochondrií a každá z „elektráren“ je vybavena až deseti kopiemi vlastní DNA.
Dědičná informace mitochondrií člověka se skládá z 16 569 písmen genetického kódu a nese instrukce pro syntézu třinácti různých bílkovin. Ve srovnání s dědičnou informací uloženou v buněčném jádru, která se skládá ze tří miliard písmen genetického kódu a nese více než 20 000 genů, je mitochondriální DNA titěrná.
Malé rozměry a velký počet kopií však činí z DNA mitochondrií zajímavý objekt genetického výzkumu. I v pravěkých kostech, kde je DNA z valné části rozložena, se často zachová určité množství mitonchondriální dědičné informace k analýzám. Green získal dostatek této DNA z kousíčku neandertálské kosti o hmotnosti pouhé tři desetiny gramu.
V minulosti byla mitochondriální DNA neandertálců čtena tucetkrát. Pokaždé se ukázalo, že analýzy znehodnotila přítomnost DNA současných lidí, kteří přišli s ostatky neandertálce do styku. Green izoloval vzorek DNA neandertálce za podmínek, které prakticky vyloučily kontaminaci cizí dědičnou informací. Poradil si i s problémem, který představuje poškození pravěké DNA. Aby si byl jistý každým přečteným písmenem genetického kódu, opakoval čtení celkem pětatřicetkrát.
„Poprvé držíme v rukou pravěkou DNA, která je prakticky bez chyb,“ komentoval Richard Green výsledky publikované v prestižním vědeckém časopise Cell.
„Je to obrovský úspěch a povzbuzení pro čtení kompletní dědičné informace neandertálců,“ ocenil Greenův úspěch americký genetik Andrew Clark z Cornell University v komentáři pro Cell.
Green ukázal, že s problémy provázejícími čtení pravěké DNA se lze vypořádat se ctí. Vědci proto očekávají s napětím první „na hrubo“ přečtený neandertálský genom. Green už avizoval, že bude k dispozici koncem letošního roku.
I maličká dědičná informace neandertálských mitochondrií poskytla zajímavé poznatky. Opět se potvrdilo, že neandertálci se od moderních lidí výrazně lišili. Nápadný rozdíl je patrný v mitochondriálním genu COX2 důležitém pro produkci energie v buňkách. Moderní lidé si podle něj vyrábějí bílkovinu, která se liší od neandertálské verze hned na čtyřech místech. Zda právě tahle dědičná změna rozhodla o tom, že naši předci přežili a neandertálci před 25 000 lety vymřeli, není jisté.
V dědičné informaci mitochondrií nenašli vědci důkaz o tom, že by se naši předci s neandertálci křížili, stále to však nelze s definitivní platností vyloučit. Dědičná informace mitochondrií také naznačuje, že populace neandertálců byla málo početná. Evropou jich kočovalo za zvěří zřejmě jen pár tisíc.
***
Za neandrtálci krok po kroku Zatímco historici už se mnohokrát přesvědčili, že s minulostí nelze zacházet lehkomyslně, genetici jsou v tomto ohledu teprve školáky, byť velmi učenlivými. Technika a postupy, které dávají alespoň nějakou možnost číst v genetickému materiálu starém stovky či dokonce tisíce a více let nejsou po ruce dlouho a strašák kontaminace současným materiálem obchází všechny laboratoře. I díky tomu „genetická archeologie“ je oborem, který toho má mnohem více před sebou než za sebou. Ale už si protahuje svaly a zkouší své (zatím opravdu nepoznané) možnosti: nejnovějším důkazem je přečtení mitochondriální DNA z kosterních pozůstatků neandrtálců. Nejnovější výkon Svante Pääba (vpravo) a jeho kolegů z ústavu Maxe Plancka v Lipsku má být předehrou k vyvrcholení dosavadního snažení v oboru, které by mohlo přijít snad už příští rok: zveřejnění kompletní DNA našich vymřelých příbuzných. FOTO: NEANDERTHAL MUSEUM, MPL // KOLÁŽ ŠIMON / LN
