domingo, 21 de febrero de 2016

Introgresión del sapiens en los neandertales asiáticos

Eventos de hibridación  entre especies humanas, revelados por los análisis genéticos.
1. Entre humanos modernos tempranos y neandertales asiáticos, hace ca 100 ka. Introgresión sapiens en el genoma de Denisova 5. Kuhlwilm et al, 2016.
2. Entre humanos modernos ancestros de los nativos no africanos actuales y neandertales europeos, hace ca 66-50 ka. Introgresión de los neandertales de Vindija en los sapiens. Green et al, 2010.
3. Entre humanos modernos ancestros de los nativos no africanos y no europeos y los denisovanos hace más de 50 ka. Introgresión de los denisovanos en los sapiensMeyer et al, 2012.
4. Entre neandertales asiáticos y denisovanos, hace más de 50 ka. Introgresión neandertal en el genoma denisovano. Meyer et al, 2012.
5. Entre denisovanos y una población humana que abandonó África hace ca 1 Ma. Introgresión de una población antigua indeterminada en el genoma denisovano. Meyer et al, 2012.

Denisova 5 es una falange del pie hallada en la capa 11.4 de la Cueva Denisova (Montañas de Altai) que perteneció a un neandertal, en base al análisis genético.

Kay Prüfer et al (2013) compararon el genoma nuclear de este espécimen con otros ADN antiguos conocidos (Vindija, Feldhofer, Sidrón, Denisova 3), otro ADN neandertal secuenciado a baja cobertura por los autores, procedente de la Cueva Mezmaiskaya (Cáucaso) y el ADN de 25 individuos actuales. Según los resultados:
  • Entre neandertales, denisovanos y los primeros humanos modernos se produjeron varios eventos de flujo de genes.
  • En los denisovanos, posiblemente se produjo flujo de genes con un grupo arcaico desconocido (introgresión de un 2,7-5,8%), que se había separado hace más de 1 Ma, posiblemente grado erectus.
  • El antepasado común más reciente de HAM, neandertales y denisovanos vivió hace 400 ka.
  • Los neandertales y los denisovanos se dividieron hace 300 ka.
  • Los aborígenes australianos y nativos Nueva Guinea y algunas islas del Pacífico, muestran introgresión de genes denisovanos en alrededor del 6 %. Los genomas de chinos y otras poblaciones del continente asiático, así como de nativos americanos, contienen introgresión denisovana en alrededor del 0,2%.
  • Todos los genomas analizados muestran evidencia de una reducción en el tamaño de la población que se produjo hace algún tiempo antes de 1 Ma. Posteriormente, la población ancestral de los HAM aumentó de tamaño, mientras que las poblaciones ancestrales de Altai y denisovanos disminuyeron aún más en tamaño.
Demografía de los humanos arcaicos y modernos. Kuhlwilm et al, 2016.

a. Ratios de introgresión.

b. Tamaño de las poblaciones y tiempo de divergencia.
Martin KuhlwilmIlan GronauMelissa J. HubiszCesare de FilippoJavier Prado-MartinezMartin Kircher, Qiaomei FuHernán A. Burbano, Carles Lalueza-Fox, Marco de la RasillaAntonio RosasPavao RudanDejana BrajkovicŽeljko KucanIvan Gušic, Tomas Marques-BonetAida M. Andrés, Bence Viola, Svante PääboMatthias MeyerAdam Siepel y Sergi Castellano han analizado los genomas de Denisova 5 (neandertal) y Denisova 3 (denisovano) comparándolos con las secuencias del cromosoma 21 de dos neandertales procedentes de El Sidrón (España) y Vindija (Croacia) y cientos de genomas de humanos actuales, mediante modelos estadísticos avanzados.

De acuerdo con los resultados, los neandertales de las montañas de Altai descendían de una hibridación entre humanos modernos y neandertales hace aproximadamente 100 ka, posiblemente en el Levante Mediterráneo. Esta contribución genética no se detecta ni en los denisovanos ni en los neandertales europeos, lo que sugiere la existencia de al menos dos poblaciones neandertales separadas.

La contribución genética del HAM pudo haber participado en el habla, el sistema inmunológico y la producción de esperma de los neandertales de Altai. Es más baja en el cromosoma X, como consecuencia de la purificación de alelos deletéreos.

Este estudio confirma por vez primera la introgresión genética del sapiens en una población neandertal y supone un apoyo sólido a un Out of Africa temprano.

Comentarios de Tina Hesman Saey

Relaciones entre neandertales y sapiens: contacto e hibridación

Escenarios de hibridación entre neandertales y sapiens. Ilan Gronau.