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Genanalyse im Neandertal
22. Jul 2006 08:54
 |  Der Neandertaler Homo neanderthalensis (links) war kräftiger gebaut als der moderne Mensch Homo sapiens. | | Foto: G.J. Sawyer und Blaine Maley |
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Vor 150 Jahren wurde das erste Neandertalerfossil entdeckt. Nun soll Erbgut aus diesen Knochen mehr über den Gattungsgenossen des Menschen verraten.
Forscher des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie (MPI Eva) wollen gemeinsam mit einem US-Unternehmen das Genom des Neandertalers entschlüsseln. Mit einer neuen Technik soll die Erbsubstanz DNA aus versteinerten Überresten des vor etwa 30.000 Jahren ausgestorbenen Menschen gewonnen und zusammengesetzt werden.
Die von der 454 Life Sciences Corporation entwickelte Technologie macht es möglich, Zellkern-DNA aus Neandertalerfossilien zu entnehmen und zu entschlüsseln sowie die Basenabfolge des Kettenmoleküls festzustellen. Als ersten Test haben die Projektpartner bereits etwa eine Million Basenpaare der Zellkern-DNA eines 38.000 Jahre alten Neandertalerfossils aus Kroatien entschlüsselt. Dies war mit bisherigen Mitteln praktisch unmöglich, teilte die Max-Planck-Gesellschaft mit.Wenn ein Organismus stirbt, werden seine Zellen von Bakterien und Pilzen zersetzt. Die DNA wird dabei zum größten Teil zerstört. Die Überbleibsel der Erbsubstanz zerfallen während der Versteinerung in kleine Stücke und werden chemisch verändert. DNA-Proben aus versteinerten Knochen enthalten daher vor allem Erbgut der Bakterien und Pilze. Dazu können Verunreinigungen durch die Wissenschaftler kommen, die zuvor mit den Knochen gearbeitet haben.
Die Arbeitsgruppe von Svante Pääbo vom MPI Eva hat jedoch Methoden entwickelt, mit denen bestimmt werden kann, welche DNA aus dem Knochen stammt. Die Forscher haben auch technische Lösungen gefunden, um mit den sehr kurzen, chemisch modifizierten DNA-Fragmenten arbeiten zu können. Diese Arbeitstechniken sollen nun mit den neuen DNA-Sequenzierungsmethoden der 454 Life Sciences kombiniert werden. Mithilfe dieser Technologie kann etwa eine Viertel Million einzelner DNA-Stränge aus einer kleinen Menge Knochenmaterial vermehrt und in nur etwa vier Stunden von einer einzelnen Maschine entschlüsselt werden.Die Forscher wollen etwa 60 Milliarden Basenpaare von Neandertalerfossilien bestimmen, um einen Entwurf der drei Milliarden Basenpaare zusammenzusetzen, aus denen das Genom des Neandertalers besteht. Für ihre Arbeit werden sie Proben verschiedener Neandertalerfossilien verwenden. Auch Knochenstücke des «Ur-Neandertalers», der im August 1856 als erster Vertreter seiner Art entdeckt wurde, werden vom Rheinischen Landesmuseum in Bonn zur Verfügung gestellt.
Im Anschluss an die Entschlüsselung soll das Genom des Neandertalers mit den Genomen von Mensch und Schimpanse verglichen werden. Die Forscher erhoffen sich Erkenntnisse über die evolutionäre Verwandtschaft von Mensch und Neandertaler. Der Vergleich mit seinem ausgestorbenen Gattungsgenossen soll auch Hinweise darauf liefern, welche genetischen Veränderungen die Menschen dazu befähigten, vor etwa 100.000 Jahren Afrika zu verlassen und sich auf der gesamten Welt auszubreiten.Svante Pääbo und Michael Egholm, Vize-Präsident für Molekulare Biologie bei 454 Life Sciences werden das Projekt gemeinsam leiten. Finanziert wird es von der Max-Planck-Gesellschaft. Bereits in zwei Jahren wollen die Forscher einen ersten Entwurf des Neandertaler-Genoms vorlegen. (nz)
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