Ein kleines Stück Neandertaler

Wissenschaftlern ist ein weiterer wichtiger Schritt bei der Entschlüsselung des Neandertaler-Genoms gelungen: Mit Hilfe eines 38.000 Jahre alten Knochens konnten sie die vollständige Bausteinabfolge des mitochondrialen Erbguts bestimmen ? des Teils des Genoms also, der in den Kraftwerken der Körperzellen vorkommt. Beim Neandertaler waren demnach wie beim modernen Menschen die Baupläne für 13 Proteine auf dem Mitochondrien-Erbgut gespeichert, und auch seine Länge stimmte mit der des modernen Menschen nahezu überein. Aus dem Vergleich der beiden Erbgutsequenzen konnten die Forscher zudem den Zeitpunkt genauer bestimmen, an dem sich die Entwicklungslinien trennten: Der letzte gemeinsamer Vorfahr von Mensch und Neandertaler lebte demnach vor etwa 660.000 plusminus 140.000 Jahren. Hinweise auf eine Vermischung der Menschenarten gebe es jedoch nach wie vor nicht, so die Forscher.
Die untersuchte DNA stammt aus einem 1980 in der Vindija-Höhle in Kroatien entdeckten Knochen, der laut früherer Untersuchungen vergleichsweise wenig mit Erbgut der Ausgräber oder anderer moderner Menschen verunreinigt war. Aus insgesamt 300 Milligramm Knochensubstanz konnten die Forscher 8.341 DNA-Fragmente isolieren, deren Längen zwischen 30 und 278 Basenpaaren lagen. Zusammengesetzt und in die richtige Reihenfolge gebracht ergaben diese Bruchstücke ein mitochondriales Genom mit 16.565 Bausteinen, das damit fast exakt so lang wie das des modernen Menschen war.

Da derartig alte DNA aufgrund chemischer Veränderungen zum Ansammeln von Fehlern neigt, überprüften die Forscher Position und Identität jedes Bausteins mehr als 30 Mal. So habe man eine bisher unerreichte Genauigkeit und Zuverlässigkeit erreichen und zudem Schäden durch Umwelteinflüsse von den Veränderungen im Genom unterscheiden können, die durch die Evolution entstanden seien, erläutert Studienleiter Green. Der Vergleich mit dem Erbgut des modernen Menschen bestätigte frühere Ergebnisse, wonach die Neandertaler-DNA außerhalb der Bandbreite menschlicher Erbgutvarianten liegt. Zumindest ein dauerhafter Einfluss des Neandertalers auf das Genom des modernen Menschen könne damit ausgeschlossen werden, so die Forscher.

Einer der auffälligsten Unterschiede betraf ein Gen namens COX2, das den Bauplan für ein Schlüsselprotein der Energiegewinnung trägt: Es muss sich seit der Trennung der beiden Arten beim modernen Menschen stark verändert haben ? warum, wissen die Forscher noch nicht.

Die Bausteinabfolge bestätigt zudem die ebenfalls bereits früher geäußerte Vermutung, die Größe der Neandertalerpopulation sei vergleichsweise gering gewesen. "Die meisten glauben, dass vor 40.000 Jahren lediglich einige tausend Neandertaler in Europa umhergestreift sind", kommentiert Koautor Johannes Krause. Ob jedoch die häufigen Klimawechsel die Gruppen dezimierten oder ob es von Anfang an nur wenige Neandertaler gegeben hat, ist bisher ungeklärt.

Die Wissenschaftler sehen in ihrer Arbeit neben dem Zugewinn an Wissen über die Frühmenschen vor allem eine Art Fingerübung für die Sequenzierung des etwa 3 Milliarden Basenpaaren großen gesamten Neandertalergenoms, an der sie seit Juli 2005 arbeiten.
Richard Green (Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie, Leipzig) et al.: Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2008.06.021

ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel


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