Die bestudering van die Neanderdal DNA gevind in die moderne mens met behulp van stamselle en organoids

protokolle wat toelaat dat die transformasie van die mens veroorsaak pluripotent stamsel (iPSC) lyne in organoids het verander die manier waarop wetenskaplikes kan ontwikkelingsprosesse te bestudeer en hulle in staat stel om die wisselwerking ontsyfer tussen gene en vorming weefsel, veral vir organe waar primêre weefsel is nie beskikbaar nie. Nou, is ondersoekbeamptes wat hierdie tegnologie en die toepassing daarvan op die ontwikkelingsbehoeftes effekte van Neanderthal DNA te bestudeer.

"Die gebruik van iPSC lyne om die funksies van argaïese menslike DNA te bestudeer is 'n onontginde maar baie interessante benadering," sê senior skrywer J. Gray Camp van die Max Planck-instituut vir Evolusionêre Antropologie in Duitsland en die Universiteit van Basel in Switserland. "Niemand het nog ooit in staat wees om te kyk na die rol Neanderthal DNA speel tydens ontwikkeling is."

Studies het bevind dat sowat 2% van die genome van die moderne mens van buite Afrika is saamgestel uit Neanderthal DNA. Hierdie argaïese DNA is 'n gevolg van paring tussen die twee groepe tienduisende jare gelede.

In die nuwe studie, die span gebruik hulpbronne van die mens veroorsaak pluripotent Stamselle Initiative (HipSci), 'n internasionale konsortium wat data en sellyne maak voorsiening vir navorsing. Byna al die data en sellyne in HipSci is van mense van die Verenigde Koninkryk en Noord-Europese afkoms. Die navorsers het ontleed hierdie sel lyn hulpbron vir sy Neanderthal DNA inhoud en geannoteerde funksionele Neanderdal variante vir elk van die sel lyne.

"Sommige Neanderdal allele het relatief hoë frekwensie in hierdie bevolking," Camp verduidelik. "As gevolg van dat, hierdie iPSC hulpbron bevat sekere gene wat homosigoties is vir Neanderdal allele, insluitend gene wat geassosieer word met die vel en haarkleur wat hoogs algemeen in Europeërs."

span se kamp gebruik vyf sellyne brein organoids en gegenereer enkel-sel RNA volgorde data te genereer om hul sel samestelling ontleed. Hulle het getoon dat hierdie transcriptomic data gebruik kan word om Neanderdal-afgeleide RNA oor ontwikkelingsprosesse te spoor. "Dit is 'n bewys-van-skoolhoof studie toon dat jy hierdie hulpbronne kan gebruik om die aktiwiteit van Neanderthal DNA te bestudeer in 'n ontwikkelingsproses," sê Camp. "Die groot uitdaging sal opskaling die aantal lyne in een eksperiment, maar dit is reeds besig om te moontlik te maak."

Kamp notas dat hierdie navorsing kan uitgebrei word om ander antieke menslike bevolkings, insluitend Denisovans, wat gene wat teenwoordig is in die eerste plek in Oceanië bevolkings het te bestudeer. Sy span beplan ook om voort te gaan studeer Neanderdal allele met behulp van HipSci en ander hulpbronne. "Organoids gebruik kan word om 'n aantal van verskillende ontwikkelingsprosesse en fenotipes beheer deur Neanderthal DNA, insluitend die derm en vertering, kognisie en neurale funksie, en die immuunrespons te patogene te bestudeer," het hy afgesluit.

Die navorsers het gegenereer 'n webblaaier met hierdie inligting om die data maklik toeganklik vir toekomstige navorsing te maak.

bron: Cell Press. "Studying the Neanderthal DNA found in modern humans using stem cells and organoids." ScienceDaily. ScienceDaily, 18 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200618150306.htm>.