Humanidades

Decodificando a história humana com DNA antigo
Os genomas de humanos arcaicos extintos (ou seja, Neandertais e Denisovanos) foram reconstruídos. É importante ressaltar que os denisovanos foram identificados pela primeira vez usando apenas dados de aDNA.
Por Liu Jia - 24/09/2021


Pixabay

Este ano é o 20 º aniversário do sequenciamento do genoma humano. Em homenagem a este evento, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. FU Qiaomei do Instituto de Paleontologia e Paleoantropologia de Vertebrados (IVPP) da Academia Chinesa de Ciências revisou os mais recentes avanços no campo do DNA antigo (aDNA), ou seja, DNA obtido a partir de restos de organismos anteriores. 

Esta revisão, intitulada "Insights sobre a história humana da primeira década da genômica humana antiga ", foi publicada na Science em 23 de setembro. 

A pesquisa de DNA antigo começou com fragmentos curtos de DNA e posteriormente avançou devido à ampla aplicação de técnicas de sequenciamento de alto rendimento (HTS). Em 2010, a publicação de três rascunhos de genomas antigos (ou seja, Neanderthal, Denisovan e um ser humano moderno de 4 mil anos (kyr) da Groenlândia) marcou uma nova era para a pesquisa de aDNA. 

Os genomas de humanos arcaicos extintos (ou seja, Neandertais e Denisovanos) foram reconstruídos. É importante ressaltar que os denisovanos foram identificados pela primeira vez usando apenas dados de aDNA. Foi demonstrado que essas duas linhagens arcaicas se separaram dos humanos modernos há aproximadamente 550 mil anos (ka). Posteriormente, eles se separaram uns dos outros ~ 400 ka. 

Essas análises de aDNA mostraram que humanos arcaicos e modernos não permaneceram isolados um do outro após a separação de ~ 550-ka. Múltiplas ondas de introgressão foram encontradas entre humanos arcaicos (isto é, Neandertais e Denisovanos) e humanos modernos. Além disso, as duas linhagens arcaicas se misturaram entre si, como mostrado por um indivíduo arcaico de ~ 50 kyr de idade (Denisova 11) que tinha uma mãe Neandertal e um pai Denisovano. 

Quanto às primeiras populações humanas modernas, os dados genéticos apóiam uma origem na África. No entanto, continua difícil determinar um único modelo para caracterizar a origem da ancestralidade africana. Em qualquer caso, em algum momento entre ~ 250–200 ka, cinco ramos principais que contribuíram para a ancestralidade humana moderna começaram a se separar em um curto espaço de tempo na África. 

Na Eurásia, os dados genômicos foram obtidos dos primeiros humanos modernos datando de ~ 45 ka. Esses dados revelam várias linhagens humanas antigas. Alguns deles não mostram continuidade genética detectável com populações posteriores, enquanto outros, incluindo aqueles que representam os Antigos Siberianos do Norte, Antigos Europeus e Antigos Asiáticos, podem estar geneticamente conectados com as populações humanas atuais . Com o tempo, o aumento da estrutura populacional , maior interação populacional e maior migração ocorreram na Eurásia. 

"Durante o Último Máximo Glacial, ou LGM, um período severo entre 27–19 ka, mudanças populacionais são observadas na Europa, Ásia Oriental e Sibéria. Com um clima mais quente e estável após o LGM, a população humana expandiu, migrou e interagiu ", disse o Prof. FU. 

A pesquisa do DNA antigo efetivamente ampliou nossa compreensão da história humana. No entanto, nós apenas mergulhamos abaixo da superfície. Mais esforço precisa ser feito. Isso deve incluir mais amostras de genomas com mais de 30 kyr e de regiões como África, Ásia e Oceania; ampliar ainda mais o escopo da pesquisa de aDNA, utilizando outras informações moleculares antigas, como dados proteômicos, isotópicos, microbiômicos e epigenéticos; e explorar ainda mais as variantes adaptativas.

Além de expandir nossa compreensão da história humana, a pesquisa aDNA também aprimorou nossa compreensão da biologia humana. Explorar como os humanos se adaptaram a ambientes extremos, como LGM e agentes infecciosos no passado, nos ajudará a enfrentar novos desafios, como mudanças climáticas e pandemias adicionais no futuro. Este ano é o 20 º aniversário do sequenciamento do genoma humano. Em homenagem a este evento, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. FU Qiaomei do Instituto de Paleontologia e Paleoantropologia de Vertebrados (IVPP) da Academia Chinesa de Ciências revisou os mais recentes avanços no campo do DNA antigo (aDNA), ou seja, DNA obtido a partir de restos de organismos anteriores. 

Esta revisão, intitulada "Insights sobre a história humana da primeira década da genômica humana antiga ", foi publicada na Science em 23 de setembro. 

A pesquisa de DNA antigo começou com fragmentos curtos de DNA e posteriormente avançou devido à ampla aplicação de técnicas de sequenciamento de alto rendimento (HTS). Em 2010, a publicação de três rascunhos de genomas antigos (ou seja, Neanderthal, Denisovan e um ser humano moderno de 4 mil anos (kyr) da Groenlândia) marcou uma nova era para a pesquisa de aDNA. 

Os genomas de humanos arcaicos extintos (ou seja, Neandertais e Denisovanos) foram reconstruídos. É importante ressaltar que os denisovanos foram identificados pela primeira vez usando apenas dados de aDNA. Foi demonstrado que essas duas linhagens arcaicas se separaram dos humanos modernos há aproximadamente 550 mil anos (ka). Posteriormente, eles se separaram uns dos outros ~ 400 ka. 

Essas análises de aDNA mostraram que humanos arcaicos e modernos não permaneceram isolados um do outro após a separação de ~ 550-ka. Múltiplas ondas de introgressão foram encontradas entre humanos arcaicos (isto é, Neandertais e Denisovanos) e humanos modernos. Além disso, as duas linhagens arcaicas se misturaram entre si, como mostrado por um indivíduo arcaico de ~ 50 kyr de idade (Denisova 11) que tinha uma mãe Neandertal e um pai Denisovano. 

Quanto às primeiras populações humanas modernas, os dados genéticos apoiam uma origem na África. No entanto, continua difícil determinar um único modelo para caracterizar a origem da ancestralidade africana. Em qualquer caso, em algum momento entre ~ 250–200 ka, cinco ramos principais que contribuíram para a ancestralidade humana moderna começaram a se separar em um curto espaço de tempo na África. 

Na Eurásia, os dados genômicos foram obtidos dos primeiros humanos modernos datando de ~ 45 ka. Esses dados revelam várias linhagens humanas antigas. Alguns deles não mostram continuidade genética detectável com populações posteriores, enquanto outros, incluindo aqueles que representam os Antigos Siberianos do Norte, Antigos Europeus e Antigos Asiáticos, podem estar geneticamente conectados com as populações humanas atuais . Com o tempo, o aumento da estrutura populacional , maior interação populacional e maior migração ocorreram na Eurásia. 

"Durante o Último Máximo Glacial, ou LGM, um período severo entre 27–19 ka, mudanças populacionais são observadas na Europa, Ásia Oriental e Sibéria. Com um clima mais quente e estável após o LGM, a população humana expandiu, migrou e interagiu ", disse o Prof. FU. 

A pesquisa do DNA antigo efetivamente ampliou nossa compreensão da história humana. No entanto, nós apenas mergulhamos abaixo da superfície. Mais esforço precisa ser feito. Isso deve incluir mais amostras de genomas com mais de 30 kyr e de regiões como África, Ásia e Oceania; ampliar ainda mais o escopo da pesquisa de aDNA, utilizando outras informações moleculares antigas, como dados proteômicos, isotópicos, microbiômicos e epigenéticos; e explorar ainda mais as variantes adaptativas.

Além de expandir nossa compreensão da história humana, a pesquisa aDNA também aprimorou nossa compreensão da biologia humana. Explorar como os humanos se adaptaram a ambientes extremos, como LGM e agentes infecciosos no passado, nos ajudará a enfrentar novos desafios, como mudanças climáticas e pandemias adicionais no futuro. 

 

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