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Distribución geográfica / étnica del ADN neandertal en humanos modernos


Existe una gran posibilidad de que varias poblaciones humanas tengan diferentes niveles de ADN neandertal en sus genes.

Y, sin embargo, lo único que pude encontrar es el porcentaje de ADN neandertal en Europa, Asia y África.

¿Hay estudios con una resolución más fina, como regiones, países, etc.?


Este mapa de población le dirá si tiene ADN denisovano o neandertal antiguo en su genoma

Los humanos antiguos que se cruzaron con una especie estrechamente relacionada pero ahora extinta llamada Denisovans pueden haber contaminado su propio acervo genético con ciertos rasgos genéticos responsables de la infertilidad masculina. Según un nuevo estudio publicado en la revista Current Biology, los mismos defectos probablemente también se detectaron como resultado del apareamiento de humanos con neandertales, aunque curiosamente los investigadores descubrieron que algunas poblaciones humanas modernas en realidad heredan más de su ADN de los denisovanos que de los neandertales.

Como homínidos, los denisovanos pertenecían a la misma familia que Homo sapiens, siendo ambas especies descendientes de un ancestro común. Los neandertales también pertenecen a esta familia, y aunque se puede encontrar un rastro genético de su mestizaje con humanos en la mayoría de las personas que viven hoy en día, se pensaba que la ascendencia denisovana era mucho menos prominente en los humanos modernos.

Sin embargo, al analizar los genomas completos de 257 individuos de 120 poblaciones no africanas, los investigadores descubrieron que algunos humanos actuales en realidad derivan una mayor proporción de su ascendencia de los denisovanos que de los neandertales. Esto es particularmente cierto en ciertos grupos que viven en Oceanía, donde los fragmentos de ADN denisovano representan el 5 por ciento de la constitución genética de los individuos modernos, mientras que los genes neandertales representan solo el 2 por ciento de esto.

En general, se considera que la introducción de ambos tipos de genes arcaicos en el acervo genético humano tuvo un efecto deletéreo sobre las posibilidades de supervivencia, lo que provocó que esta ascendencia se diluyera cada vez más con el tiempo como resultado de la selección natural. Por lo tanto, el hecho de que aún persistan proporciones tan altas de material genético denisovano llevó a los investigadores a concluir que debió haber sido introducido en el genoma humano mucho más tarde que el ADN neandertal. Con base en esto, calculan que los humanos pueden haberse apareado con los denisovanos alrededor de 100 generaciones después de que lo hicieron con los neandertales.

El mapa muestra la proporción del genoma heredado de los denisovanos en diferentes poblaciones globales. El rojo significa la mayor proporción de ascendencia denisovana. Sankararaman et al./ Biología actual 2016

Se considera que algunos de los alelos & # x2013 o variantes genéticas & # x2013 derivados de los denisovanos son al menos parcialmente responsables de ciertos rasgos humanos modernos. Por ejemplo, se cree que los nativos de Papúa Nueva Guinea heredaron ciertos genes que contribuyen a mejorar el sentido del olfato, mientras que otros genes denisovanos pueden contribuir a las adaptaciones a gran altitud de los tibetanos modernos.

Sin embargo, la reproducción con Denisovanos también puede haber conducido a un aumento de la infertilidad masculina humana. Para determinar esto, los investigadores buscaron genes denisovanos que se expresan predominantemente en el cromosoma X y encontraron que estos tendían a estar más diluidos en los seres humanos modernos que los genes denisovanos que se encuentran en otros cromosomas.

Se ha descubierto que otras especies híbridas portan genes de infertilidad masculina en el cromosoma X, y el agotamiento de estos genes denisovanos sugiere que probablemente también produjeron este fenotipo y, por lo tanto, no se han transmitido con tanto éxito como otros genes arcaicos.

Esta teoría parece estar confirmada por el hecho de que también se descubrió que los genes denisovanos que se expresan principalmente en los testículos se han eliminado en un grado mucho mayor que los que se expresan en otras partes del genoma. El agotamiento de los genes expresados ​​en los testículos es otra característica conocida de la infertilidad masculina híbrida.

Con base en estos hallazgos, el coautor del estudio David Reich & # xA0 explicó que & # x201Los hombres que tenían ADN de Denisovan o Neanderthal en estas secciones no tenían tanto éxito en cuanto a producir descendencia como otros, y por eso esas secciones se eliminaron en ese sentido. primer puñado de generaciones después de que ocurrió la mezcla. & # x201D

En consecuencia, estos rasgos genéticos se han eliminado hasta tal punto que no se cree que produzcan infertilidad masculina en los humanos modernos, incluso en poblaciones con altas proporciones de ascendencia denisovana.


Artículos de revistas científicas para lectura adicional

Meyer M, Kircher M, Gansauge MT, Li H, Racimo F, Mallick S, Schraiber JG, Jay F, Prüfer K, de Filippo C, Sudmant PH, Alkan C, Fu Q, Do R, Rohland N, Tandon A, Siebauer M, Green RE, Bryc K, Briggs AW, Stenzel U, Dabney J, Shendure J, Kitzman J, Hammer MF, Shunkov MV, Derevianko AP, Patterson N, Andrés AM, Eichler EE, Slatkin M, Reich D, Kelso J, Pääbo S. Una secuencia del genoma de alta cobertura de un arcaico individuo denisovano. Ciencias. 2012 Oct 12338 (6104): 222-6. doi: 10.1126 / science.1224344. Publicación electrónica del 30 de agosto de 2012. PubMed: 22936568 Artículo gratuito de texto completo de PubMed Central: PMC3617501.

Pääbo S. Los diversos orígenes del acervo genético humano. Nat Rev Genet. 16 de junio de 2015 (6): 313-4. doi: 10.1038 / nrg3954. PubMed: 25982166.

Sankararaman S, Mallick S, Dannemann M, Prüfer K, Kelso J, Pääbo S, Patterson N, Reich D. El paisaje genómico de la ascendencia neandertal en los humanos actuales. Naturaleza. 2014 marzo 20507 (7492): 354-7. doi: 10.1038 / nature12961. Publicación electrónica del 29 de enero de 2014. PubMed: 24476815. Artículo de texto completo gratuito de PubMed Central: PMC4072735.


El ADN de neandertal puede influir en su riesgo de Covid-19; aquí le explicamos por qué

Una nueva investigación destaca "los aspectos evolutivos" de Covid-19.

Se conocen ciertos factores de riesgo. están asociados con síntomas graves de Covid-19: las personas mayores y las personas con ciertas comorbilidades, como enfermedad pulmonar o diabetes, enfrentan mayores riesgos de hospitalización e incluso de muerte por contraer el SARS-CoV-2.

Pero dos estudios recientes, uno publicado el otoño pasado en Naturaleza y otro lanzado el martes en el Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, sugiero que deberíamos mirar a una causa más evolutiva para explicar por qué algunas personas experimentan COVID severo y otras no.

Los estudios analizan dos cromosomas neandertales diferentes y encuentran que un haplotipo (un grupo de genes heredados juntos) en un cromosoma confiere ciertas protecciones contra los síntomas graves de Covid-19, mientras que un haplotipo en otro cromosoma en realidad aumenta el riesgo de hospitalización asociado con el virus.

"Nuestro estudio destaca los aspectos evolutivos de por qué algunas personas se enferman gravemente mientras que otras han experimentado una enfermedad leve", dice Hugo Zeberg, uno de los coautores del estudio del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva. Inverso.

Algunos antecedentes - Cuando se trata de los neandertales, y su especie hermana recientemente descubierta, los denisovanos, parece que todavía estamos aprendiendo nueva información todos los días.

Los neandertales se separaron de los humanos modernos hace aproximadamente 550.000 años. Pero debido a nuestra ascendencia compartida y al mestizaje, todavía vemos que sus rasgos se manifiestan en los humanos modernos, desde nuestros dientes hasta nuestros cerebros.

Anteriormente, los investigadores pensaban que los neandertales poseían menos inteligencia que los humanos, pero estudios recientes han desacreditado esa idea.

Este reciente lote de estudios de COVID-19 ilustra aún más las conexiones genéticas entre los neandertales y los humanos, que pueden tener serias implicaciones para nuestra salud. El vínculo va más allá del coronavirus: según el estudio, investigaciones anteriores sugieren que ciertos genes neandertales han ayudado en la inmunidad humana moderna cuando se trata del virus del Nilo Occidental y las infecciones por hepatitis C.

¿Cómo lo hicieron? En ambos estudios, los investigadores compararon genes de antiguos especímenes neandertales con ADN en humanos modernos utilizando bases de datos como el proyecto 1000 Genomes.

El segundo estudio analizó los 5.000 haplotipos del proyecto 1000 Genomes. Estos haplotipos están casi completamente ausentes en individuos de África, lo que sugiere, escriben los científicos, "el flujo de genes de los neandertales a las poblaciones africanas fue limitado y probablemente indirecto". (Esto es discutido por algunos científicos).

Qué hay de nuevo - Los investigadores estudiaron dos haplotipos diferentes con implicaciones muy diferentes para el riesgo de Covid-19.

Primero: los investigadores encontraron que al menos una copia de un haplotipo heredado por el neandertal en el cromosoma 3, conocido como `` haplotipo de riesgo '', ocurre en aproximadamente el 50 por ciento de las personas en el sur de Asia, en comparación con solo el 16 por ciento de los europeos.

El haplotipo de riesgo está casi completamente ausente en el este de Asia, quizás debido a una historia evolutiva diferente relacionada con los coronavirus, aunque no es del todo seguro.

Este haplotipo de riesgo significativamente aumenta la probabilidad de síntomas severos y hospitalización por Covid-19, según los investigadores.

Segundo: los investigadores encontraron más tarde que otro haplotipo heredado por los neandertales en el cromosoma 12, conocido como la variante protectora, está asociado con una Reducción del 22 por ciento en los síntomas graves de Covid-19.

"La variante de riesgo aumenta el riesgo en [aproximadamente] un 100 por ciento, mientras que la variante protectora reduce el riesgo en [aproximadamente] un 20 por ciento", dice Zeberg.

A diferencia del haplotipo de riesgo, este haplotipo protector existe en frecuencias del 25 al 30 por ciento en las poblaciones euroasiáticas, aunque está casi completamente ausente en África. Debido a la superposición genética con los europeos y los nativos americanos, las personas de ascendencia africana en las Américas tienen frecuencias más bajas de este gen.

El estudio sugiere que estos haplotipos pueden existir como resultado de antiguas ventajas evolutivas.

Aunque los investigadores afirman que "está claro que el flujo de genes de los neandertales tiene consecuencias trágicas", este haplotipo de riesgo puede haber proporcionado ciertos beneficios contra los patógenos a los pueblos antiguos del sur de Asia.

Además, el haplotipo protector puede haber evolucionado como resultado de antiguas epidemias que involucran virus de ARN, no muy diferente al coronavirus.

Profundizando en los detalles - ¿Por qué la variante protectora del ADN de neandertal tiene este impacto, en contraste con el haplotipo de riesgo? Tiene que ver con la forma en que el ADN codifica las proteínas, según los investigadores.

En última instancia, las proteínas "degradan los genomas del virus en la célula", lo que conduce a una menor cantidad del virus que "el sistema inmunológico innato necesita tratar", explica Zeberg. En última instancia, menos genomas del virus conducen a una infección más leve.

Finalmente, los investigadores sugieren que el los haplotipos pueden haber evolucionado más en el último milenio.

La frecuencia del haplotipo protector del neandertal era solo del 20 por ciento hace unos 1.000-3.000 años, pero la frecuencia actual del gen ronda el 30 por ciento en Eurasia.

Los investigadores encontraron un aumento igualmente reciente en el haplotipo de riesgo que, según los investigadores, no existía en ninguna muestra de más de 20.000 años.

El estudio también sugiere que los humanos modernos que viven en Oceanía heredaron el locus OEA de los denisovanos.

Por qué es importante Covid-19 ha dejado perplejos a muchos en la comunidad médica, y todavía hay mucho que no sabemos sobre esta misteriosa enfermedad.

Este equipo de investigación aboga por una explicación evolutiva de por qué las personas con ciertos tipos de genes neandertales pueden experimentar diferentes síntomas de la enfermedad que alguien que carece de ese ADN.

Sin embargo, Covid-19 es una enfermedad compleja. Todavía hay mucho que no entendemos sobre cómo este virus afecta a los humanos. Los rasgos evolutivos de los neandertales son solo uno de los muchos factores que podrían contribuir a la gravedad de la enfermedad. Es importante destacar que los factores de riesgo no me refiero una persona definitivamente contraerá Covid-19 severo.

Por ejemplo, los investigadores señalan la mayor incidencia de Covid-19 fatal en personas de origen bangladesí en el Reino Unido. Los científicos sugieren que los factores evolutivos pueden desempeñar un papel, ya que un mayor porcentaje de personas del sur de Asia, especialmente de Bangladesh, tienen una copia del haplotipo de riesgo.

Sin embargo, otros factores, como un alto porcentaje de trabajadores esenciales y las barreras del idioma, también pueden ayudar a explicar la mayor tasa de mortalidad en la comunidad de Bangladesh en el Reino Unido.

Y aunque India, el país más poblado del sur de Asia, tiene un alto número de casos totales de COVID-19, ha experimentado menos muertes por cada 100.000 personas que Estados Unidos y muchas naciones europeas.

Que sigue - Los autores señalan que su estudio es limitado debido a la falta de datos completos de los antiguos neandertales.

"Advertimos que los datos prehistóricos disponibles están fuertemente sesgados hacia el oeste de Eurasia y aún son escasos, particularmente para períodos más antiguos", escribe el equipo.

En particular, los datos del genoma actual carecen de una representación significativa de poblaciones fuera de Eurasia.

Sin embargo, los científicos también señalan que "se están generando rápidamente datos adicionales de restos humanos antiguos, lo que nos da confianza". Esperan que eventualmente puedan estudiar la frecuencia de ciertos genes en regiones geográficas específicas.

En el futuro, el equipo tiene la esperanza de que los datos del genoma que utilizaron puedan ayudar a diseñar mejores tratamientos de Covid-19 para poblaciones vulnerables.


¿En qué lugar del mundo están nuestros antepasados ​​neandertales y denisovanos?

La mayoría de los no africanos poseen al menos un poco de ADN neandertal. Pero un nuevo mapa de ascendencia arcaica, publicado el 28 de marzo en Current Biology, sugiere que muchos linajes en todo el mundo, particularmente de ascendencia del sur de Asia, pueden ser un poco más denisovanos, una misteriosa población de homínidos que vivió aproximadamente al mismo tiempo. como los neandertales. El análisis también propone que los humanos modernos se cruzaron con los denisovanos unas 100 generaciones después de sus encuentros con los neandertales.

El equipo de investigación de la Escuela de Medicina de Harvard / UCLA que creó el mapa también usó genómica comparativa para hacer predicciones sobre dónde los genes de Denisovan y Neanderthal pueden estar impactando la biología humana moderna. Si bien todavía hay mucho por descubrir, los genes denisovanos pueden estar potencialmente relacionados con un sentido del olfato más sutil en Papúa Nueva Guinea y adaptaciones a gran altitud en los tibetanos. Mientras tanto, los genes neandertales que se encuentran en personas de todo el mundo probablemente contribuyan a una piel y un cabello más duros.

"Hay ciertas clases de genes que los humanos modernos heredaron de los humanos arcaicos con los que se cruzaron, que pueden haber ayudado a los humanos modernos a adaptarse a los nuevos entornos a los que llegaron", dice el autor principal David Reich, genetista de Harvard Medical Escuela y el Instituto Broad. "Por otro lado, hubo una selección negativa para eliminar sistemáticamente la ascendencia que puede haber sido problemática para los humanos modernos. Podemos documentar esta eliminación durante los 40.000 años desde que ocurrieron estas mezclas".

Reich y los miembros del laboratorio, Swapan Mallick y Nick Patterson, se asociaron con el anterior miembro del laboratorio Sriram Sankararaman, ahora profesor asistente de ciencias de la computación en la Universidad de California, Los Ángeles, en el proyecto, que encontró evidencia de que tanto la ascendencia denisovana como la neandertal tienen se ha perdido del cromosoma X, así como los genes expresados ​​en los testículos masculinos. Teorizan que esto ha contribuido a reducir la fertilidad en los machos, lo que se observa comúnmente en otros híbridos entre dos grupos altamente divergentes de la misma especie.

Los investigadores recopilaron sus datos comparando secuencias conocidas de genes neandertales y denisovanos en más de 250 genomas de 120 poblaciones no africanas disponibles públicamente a través del Proyecto de Diversidad Genómica de Simons (hay poca evidencia de ascendencia neandertal y denisovana en africanos). El análisis se llevó a cabo mediante un algoritmo de aprendizaje automático que pudo diferenciar entre los componentes de ambos tipos de ADN ancestral, que son más similares entre sí que a los humanos modernos.

Proporción del genoma que se infiere que es de ascendencia denisovana en diversos no africanos. La escala de colores no es lineal para permitir la saturación de las altas proporciones de Denisova en Oceanía (rojo brillante) y una mejor visualización del pico de la proporción de Denisova en el sur de Asia. (Sankararaman et al./Current Biology 2016)

Los resultados mostraron que los individuos de Oceanía poseen el mayor porcentaje de ascendencia arcaica y los asiáticos del sur poseen más ascendencia denisovana de lo que se creía anteriormente. Esto revela eventos de mestizaje previamente desconocidos, particularmente en relación con los denisovanos. Por el contrario, los euroasiáticos occidentales son los no africanos con menos probabilidades de tener genes neandertales o denisovanos. "Las interacciones entre los humanos modernos y los humanos arcaicos son complejas y quizás involucren múltiples eventos", dice Reich.

La proporción del genoma que se infiere con seguridad que es de ascendencia denisovana en los euroasiáticos continentales se traza frente a la tasa de distribución de alelos de cada muestra con no euroasiáticos occidentales, medida por un F4 estadística. Las estimaciones de ascendencia denisovana en los asiáticos del sur están sistemáticamente por encima de las expectativas (línea de tendencia ajustada). (Sankararaman et al./Current Biology 2016)

La principal limitación del estudio es que se basa en la biblioteca actual de genomas antiguos disponibles. Los investigadores advierten contra sacar conclusiones sobre nuestros ancestros humanos extintos basándose en la genética y los posibles rasgos que dejaron atrás. "No podemos usar estos datos para hacer afirmaciones sobre cómo eran los denisovanos o los neandertales, qué comían o qué tipo de enfermedades eran susceptibles", dice Sankararaman, primer autor del artículo. "Aún estamos muy lejos de entender eso".

Réplica de uno de los molares denisovanos descubiertos en la cueva de Denisova. Museo de Ciencias Naturales de Bruselas, Bélgica. ( Dominio publico )

Foto principal: Cueva Denisovan (CC BY-SA 4,0)

Fuente: Prensa de celda. "Un mapa del mundo de la ascendencia neandertal y denisovana en los humanos modernos". Ciencia diaria. Ciencia diaria, 28 de marzo de 2016.


El ADN neandertal le dio a los humanos alergias y aumento de la inmunidad

Mestizaje de anatómicamente moderno Homo sapiens con los neandertalesHomo neanderthalensis) hace unos 40.000 años puede haber dejado a los humanos con variantes genéticas responsables de la respuesta inmune, según dos estudios en el Revista estadounidense de genética humana. Esta herencia también puede habernos dejado a algunos de nosotros más propensos a las alergias.

Neanderthal. Crédito de la imagen: Fideicomisarios del Museo de Historia Natural de Londres.

Estudios anteriores han demostrado que del 1 al 6% de los genomas euroasiáticos modernos se heredaron de homínidos antiguos, como los neandertales o los denisovanos.

Los dos nuevos estudios destacan la importancia funcional de esta herencia en los genes del receptor Toll-like (TLR) & # 8211 TLR1, TLR6 y TLR10, que se expresan en la superficie celular, donde detectan y responden a componentes de bacterias, hongos, y parásitos. Estos receptores inmunes son esenciales para provocar respuestas inflamatorias y antimicrobianas y para activar una respuesta inmunitaria adaptativa.

"Descubrimos que el mestizaje con humanos arcaicos ha influido en la diversidad genética en los genomas actuales en tres genes de inmunidad innata que pertenecen a la familia de receptores tipo Toll humano", explicó la Dra. Janet Kelso del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, autora principal de uno de los estudios.

“Estos y otros genes de inmunidad innata presentan niveles más altos de ascendencia neandertal que el resto del genoma codificante”, dijo el Dr. Lluis Quintana-Murci del Institut Pasteur, autor principal de otro estudio. "Esto resalta la importancia que los eventos de introgresión pueden haber sido en la evolución del sistema de inmunidad innato en los seres humanos".

El Dr. Quintana-Murci y el coautor se propusieron explorar la evolución del sistema inmunológico innato a lo largo del tiempo. Se basaron en los datos disponibles del Proyecto 1000 Genomas junto con las secuencias del genoma de homínidos antiguos.

Los científicos se centraron en una lista de 1.500 genes que se sabe que desempeñan un papel en el sistema inmunológico innato. Luego examinaron los patrones de variación genética y cambio evolutivo en esas regiones en relación con el resto del genoma con un nivel de detalle sin precedentes.

Finalmente, estimaron el momento de los cambios en la inmunidad innata y el grado en que la variación en esos genes se había transmitido de los neandertales.

"Estas investigaciones revelaron pocos cambios durante largos períodos de tiempo para algunos genes de inmunidad innata, proporcionando evidencia de fuertes limitaciones", dijeron los científicos.

“Otros genes se han sometido a barridos selectivos en los que apareció una nueva variante y rápidamente saltó a la fama, quizás debido a un cambio en el medio ambiente o como resultado de una epidemia de enfermedad. La mayoría de las adaptaciones en los genes que codifican proteínas se produjeron en los últimos 6.000 a 13.000 años, cuando las poblaciones humanas pasaron de la caza y la recolección a la agricultura ”.

Pero la mayor sorpresa para el equipo fue descubrir que el grupo TLR6-TLR1-TLR10 se encuentra entre los genes que presentan la mayor ascendencia neandertal tanto en europeos como en asiáticos.

“Demostramos que los genes de inmunidad innata presentan una introgresión neandertal mayor que el resto del genoma codificante. En particular, entre los genes que presentan la mayor ascendencia neandertal, encontramos el grupo TLR6-TLR1-TLR10, que también contiene variación adaptativa funcional en los europeos ".

Distribución geográfica de los haplotipos TLR similares al neandertal: mapa mundial que muestra las frecuencias de los haplotipos centrales similares al neandertal en el conjunto de datos de 1000 genomas (imagen superior) y el Panel de diversidad del genoma de Simons (imagen inferior). En el segundo mapa, el tamaño de cada pastel es proporcional al número de individuos dentro de los haplotipos del núcleo de una población (III y # 8211 naranja IV y # 8211 verde, haplotipos del núcleo no arcaico V, VI, VIII, IX y # 8211 azul) son de color. Crédito de la imagen: Michael Dannemann et al.

El Dr. Kelso y los coautores llegaron a la misma conclusión.

Examinaron los genomas humanos actuales en busca de evidencia de regiones extendidas con alta similitud con los genomas neandertal y denisovano, luego examinaron la prevalencia de esas regiones en personas de todo el mundo. Esos análisis los llevaron al mismo grupo TLR6-TLR1-TLR10.

“Documentamos un grupo de tres receptores tipo Toll (TLR6-TLR1-TLR10) en humanos modernos que porta tres haplotipos arcaicos distintos, lo que indica una introgresión repetida de humanos arcaicos. Dos de estos haplotipos son más similares al genoma de Neandertal, y el tercer haplotipo es más similar al genoma de Denisovan ”, dijeron.


Primeros descubrimientos

El primer conjunto fósil humano descrito como neandertal se descubrió en 1856 en la cueva Feldhofer del valle de Neander, cerca de Düsseldorf, Alemania. Los fósiles, descubiertos por los trabajadores de la cal en una cantera, consistían en una robusta bóveda craneal con una enorme ceja arqueada, menos el esqueleto facial, y varios huesos de las extremidades. Los huesos de las extremidades se construyeron de manera robusta, con grandes superficies articulares en los extremos (es decir, superficies en las articulaciones que generalmente están cubiertas de cartílago) y ejes óseos que se arquearon de adelante hacia atrás. Los restos de grandes mamíferos extintos y toscas herramientas de piedra se descubrieron en el mismo contexto que los fósiles humanos. Tras un primer examen, los anatomistas consideraron que los fósiles representaban a los seres humanos más antiguos conocidos que habitaron Europa. Otros no estuvieron de acuerdo y etiquetaron los fósiles. H. neanderthalensis, una especie distinta de H. sapiens. Algunos anatomistas sugirieron que los huesos eran los de los humanos modernos y que la forma inusual era el resultado de una patología. Esta oleada de debate científico coincidió con la publicación de En el origen de las especies (1859) de Charles Darwin, que proporcionó una base teórica sobre la cual los fósiles podrían verse como un registro directo de la vida a lo largo del tiempo geológico. Cuando se descubrieron dos esqueletos fósiles que se parecían a los restos originales de Feldhofer en Spy, Bélgica, en 1886, se abandonó la explicación patológica de la curiosa morfología de los huesos.

Durante la última parte del siglo XIX y principios del siglo XX, se descubrieron fósiles adicionales que se parecían a los neandertales de las cuevas de Feldhofer y Spy, incluidos los que ahora se encuentran en Bélgica (Naulette), Croacia (Krapina), Francia (Le Moustier, La Quina , La Chapelle-aux-Saints y Pech de L'Azé), Italia (Guattari y Archi), Hungría (Subalyuk), Israel (Tabūn), República Checa (Ochoz, Kůlna y Sĭpka), Crimea (Mezmaiskaya), Uzbekistán (Teshik-Tash) e Irak (Shanidar). Más recientemente, se descubrieron neandertales en los Países Bajos (costa del Mar del Norte), Grecia (Lakonis y Kalamakia), Siria (Dederiyeh), España (El Sidrón) y la Siberia rusa (Okladnikov) y en sitios adicionales en Francia (Saint Césaire, L 'Hortus y Roc de Marsal, cerca de Les Eyzies-de-Tayac), Israel (Amud y Kebara) y Bélgica (Scladina y Walou). Están representados más de 200 individuos, incluidos más de 70 juveniles. Estos sitios van desde hace casi 200.000 años o antes hasta 36.000 años antes del presente, y algunos grupos pueden haber sobrevivido en el sur de la Península Ibérica hasta hace casi 30.000–35.000 años o incluso posiblemente hace 28.000–24.000 años en Gibraltar. La mayoría de los sitios, sin embargo, datan de hace aproximadamente 120.000 a 35.000 años. La desaparición completa de los neandertales corresponde, o precede, al máximo glacial más reciente, un período de intensos períodos de frío y frecuentes fluctuaciones de temperatura que comenzaron hace unos 29.000 años o antes, y la creciente presencia y densidad en Eurasia de humanos modernos tempranos. poblaciones, y posiblemente sus perros de caza, desde hace 40.000 años.


Distribución geográfica / étnica del ADN neandertal en humanos modernos - Biología

Lo que dice el ADN sobre la ascendencia humana y el # 151 y el fanatismo
Parte 3, El mito de la raza
Village Voice
Mark Schoofs

Véase también DNA Rumor and Message Mill (tablón de anuncios) en http://darwin.cshl.org/wwwboard/wwwboard.html

La raza y la genética forman su propia doble hélice, retorciéndose juntas a lo largo de la historia. Los nazis, como todo el mundo sabe, justificaron los campos de exterminio alegando que los judíos y los gitanos eran genéticamente inferiores, pero lo que es menos conocido es que los nazis se inspiraron en la legislación eugenésica aprobada en los Estados Unidos. Aquí, la raza se define principalmente por el color de la piel. Dado que ese es un rasgo genético, la lógica dice que la raza en sí misma debe ser genética y debe haber diferencias que van más allá de la piel.

Pero eso no es lo que revela la genética moderna. Todo lo contrario, muestra que la raza es realmente superficial. De hecho, la genética socava todo el concepto de que la humanidad se compone de "razas" y grupos puros y estáticos que son significativamente diferentes entre sí. La genética ha demostrado lo contrario al rastrear la ascendencia humana, tal como está inscrita en el ADN.

Desmitificar la raza puede ser el logro más importante de esta investigación, pero también ha resuelto algunos de los misterios más intrigantes de la historia humana.

En 1918, una mujer herida apareció en un hospital psiquiátrico de Berlín afirmando ser Anastasia, el último miembro superviviente de la familia imperial rusa Romanoff. Su historia, de la que nunca vaciló, generó una controversia épica que se extendió desde los tribunales hasta la pantalla grande. La misteriosa mujer se casó con un estadounidense, tomó el nombre de Anna Anderson y murió en 1984, insistiendo hasta la tumba en que ella era la verdadera Anastasia.

Después de su muerte, un historiador aficionado compró algunos de los libros de Anderson.

En uno había un sobre con algunos mechones de su cabello. Los llevó a Mark Stoneking, un antropólogo genético de la Universidad de Penn State que luego confirmaría la identidad de los restos de Jesse James. Mientras tanto, un genetista inglés había obtenido parte del tejido del colon de Anderson que un hospital había almacenado después de una operación. Ambos investigadores analizaron el ADN. "Descubrimos que nuestras secuencias coincidían entre sí", recuerda Stoneking, "pero no coincidían con la familia real".

Entonces, ¿quién era Anna Anderson? "Uno de los investigadores privados contratados por otra nobleza rusa llegó a la conclusión de que era una mujer polaca que había estado trabajando en una fábrica de municiones", dice Stoneking. Había habido una explosión en esta fábrica, lo que podría explicar las heridas que dieron tanto crédito a su historia de huir de los bolcheviques. El equipo inglés rastreó a un familiar de esta mujer polaca y, de hecho, su ADN coincidía con el de Anna Anderson.

Si el pariente polaco hubiera venido del lado paterno de la familia de Anderson, el equipo inglés habría estado en un callejón sin salida. Eso es porque estaban analizando algo llamado ADN mitocondrial. Casi todas las células humanas contienen pequeñas entidades similares a bacterias llamadas mitocondrias. Proporcionan energía a las células y tienen su propio ADN, separado del ADN que realmente hace a una persona. Las mitocondrias no se encuentran en los espermatozoides, por lo tanto, se heredan solo de la madre. Registran la herencia matrilineal de una persona.

La contraparte paterna es el cromosoma Y. Las mujeres, por supuesto, carecen del cromosoma Y, por lo que se hereda estrictamente de padre a hijo. Puede ser bastante revelador rastrear cómo el cromosoma Y y el ADN mitocondrial se mezclan en una sola población. Bajo las antiguas categorías del apartheid sudafricano, las personas "de color" eran aquellas que descendían de padres blancos y negros, pero su cromosoma Y casi siempre muestra una ascendencia europea, mientras que su ADN mitocondrial generalmente muestra una herencia africana. Para decirlo claramente, los hombres blancos se acostaban con mujeres negras, pero los hombres negros no se acostaban con mujeres blancas.

Este patrón es común dondequiera que se encuentren "grupos dominantes y subordinados", dice la investigadora sudafricana Himla Soodyall. En el sur de Colorado, por ejemplo, un grupo de hispanos remonta su ascendencia a los colonos españoles desde el siglo XVI, antes de Jamestown. "Su historia oral dice que no se mezclaron con los nativos americanos", dice Andrew Merriwether, investigador de la Universidad de Michigan, quien estudió a este grupo. Pero la genética cuenta una historia diferente: aproximadamente el 85 por ciento de ellos llevan ADN mitocondrial de origen nativo americano. Otros marcadores genéticos muestran una fuerte herencia europea, lo que indica "apareamiento direccional", dice Merriwether. Como en Sudáfrica, los hombres europeos se acostaban con mujeres amerindias, pero los hombres amerindios rara vez se acostaban con mujeres europeas. En parte esto se debe a que pocas mujeres españolas viajaron con los conquistadores, pero también se debe a la política sexual y están inscritas en el ADN.

También lo son las antiguas migraciones humanas. Thor Heyerdahl creía que los polinesios cruzaron el Pacífico y ayudaron a poblar el Nuevo Mundo. Navegando en su barco, el Kon Tiki, demostró que tal viaje era posible, pero el ADN demuestra que no sucedió. Los polinesios tienen un motivo distintivo en su ADN mitocondrial que no está presente en ningún pueblo nativo americano, ni en los que viven ahora ni en las momias. Entonces, ¿los primeros estadounidenses vinieron de Siberia? Sorprendentemente, no. El ADN mitocondrial indica que los nativos americanos descienden de los mongoles.

Tal historia genética depende de las estadísticas. Los investigadores prueban a cientos o miles de personas en una población determinada para encontrar qué motivos están presentes y en qué concentraciones. Luego buscan otras poblaciones que posean los mismos marcadores. ''We try to construct the most likely historical scenario,'' explains Stoneking, ''but we can't rule out more complicated alternatives.'' He says scientists must triangulate ''the fossil, archaeological, and genetic evidence.''

But sometimes only DNA can settle questions of human history. Europeans almost all descend from farmers who slowly moved northeast from what is now Turkey. They subsumed the hunter-gatherers whom they encountered, but pockets of the old hunters still remain. The Saami people—formerly known as the Lapps—live in Scandinavia and speak a language close to Finnish. Finns and Saamis ''used to say they had a common history, one that goes back to Romantic myths of coming from the Urals,'' says University of Munich researcher Svante Paabo. Genetically, the Saami are indeed distinct from the mass of Europeans. ''But the Finns look like everyone else in Europe,'' says Paabo. ''The Finns borrowed their language from the Saami, probably when they came as farmers. Then they pushed away the Saami by taking more and more land.'' The Basques also seem to be an outpost of the earlier hunters their DNA carries different motifs than that of the surrounding Europeans.

Japan was populated by ancient Koreans and, earlier, by a mysterious people called the Jomon, known only by their pottery and other archaeological remains. ¿De dónde vienen? To figure that out, geneticist Michael Hammer of the University of Arizona looked at the Y chromosome. Surprisingly, the closest match to the Jomon variant lies in Tibet. How could an isolated mountain tribe thousands of miles from the sea be related to the first Japanese? The Tibetans and the Jomon might descend from a common tribe that lived in central Asia, where the Jomon-Tibetan motif is now found only rarely, superseded, perhaps, by the ceaseless mixing of people. But it might also be that migrants from Tibet crossed Asia and entered Japan on an ice bridge 12,000 to 22,000 years ago.

Even individuals can sometimes trace their heritage. (See box, Roots, DNA Style.) Matthew George, a geneticist at Howard University, is analyzing the DNA from bones found in the African Burial Ground in Wall Street's Foley Square. Since lab contamination is always a danger, he says, ''we test our own mitochondrial DNA.'' He recalls that an African American colleague had DNA that was closely related to people in Benin. ''She started dancing around saying, 'Oh, I'm from Benin, I'm from Benin.' I said, 'No, you're from Plains, Georgia. But, yes, your mitochondrial DNA comes from Benin.'''

With the promise of genealogy comes the danger of bigotry. Genetic classification could ''concretize the racist assumptions already out there in the scientific milieu,'' warns University of Maryland anthropology and biology professor Fatimah Jackson. ''This isn't an idle fear I have.''

Others share her uneasiness. Ashkenazi Jews are much more likely than other groups to have a mutation that causes breast and ovarian cancer. New York magazine recently called this the ''Jewish gene,'' even though non-Jews can also carry it. In the shadow of the Holocaust, some Jews worry about being stigmatized as genetically inferior.

So do African Americans. ''Medical literature is replete with black-white distinctions,'' says Jackson, and many of them are based on bad science. ''You realize they sampled 12 black men in Chicago, who are supposed to stand for all African Americans. Science begins with the collection of the sample and the definition of the group to be studied.''

The impact of what Jackson calls ''lazy genetics'' can be devastating. ''With anemia,'' she recalls, ''physicians were being told, 'When you see low hemoglobin levels in a black child, that's not anemia, it's just genetic and you don't need to treat. But the same level in a white child needs treatment.' So they disenfranchised all these people by geneticizing what might have been environmental.''

Specific problems such as this arise from a general set of assumptions about race. Biology textbooks used to show the ascent of man, leading from apes through Africans and Asians and culminating with Europeans. These racist hierarchies were justified in part by evolutionary theory. Two million years ago, various hominid ancestors of modern humans migrated out of Africa. Neanderthals settled in Europe--and some scientists argued that Europeans descend from Neanderthals, Asians from other hominids such as Peking Man or Java Man, and Africans from still other sources. Genetics has helped demolish this ''multiregional'' theory.

Mitochondrial DNA indicates that all living humans descend from one maternal source—christened Mitochondrial Eve—who lived in Africa between 100,000 and 200,000 years ago. Similarly, the Y chromosome shows that all men have a common ancestor, Y-chromosome Adam, who lived at the same time. (Actually, both analyses indicate that modern humans descend from a small founding population of about 5000 men and an equal number of women.) The time estimates are based on assumptions on how frequently genetic mutations occur. The mutation clocks of mitochondrial DNA and the Y chromosome tick at different speeds, so the fact that they both indicate humans emerged at the same historical moment makes this evidence much more convincing.

Did modern humans coming out of Africa completely replace Neanderthals and the other earlier hominids—or did they interbreed with them? This year, Stoneking and researchers in Germany compared the mitochondrial DNA of modern humans to that of a Neanderthal skeleton between 30,000 and 100,000 years old. The conclusion: Neanderthals contributed nothing to human maternal ancestry.

But, says Svante Paabo, who led the Neanderthal project, the question of whether humans mated with other hominids, such as those in Asia, is still open. ''The ultimate answer will be to look at 100 or more loci in the genome,'' he says. ''If it all comes from Africa, then that would prove'' humans from Africa colonized the globe, replacing their older hominid cousins. But, he says, ''I find it hard to believe that there would have been absolutely no interbreeding, that it would be such a simple story.''

Indeed, the Y chromosome has begun to tell a more complicated tale. ''We found that the oldest branches in the Y chromosome tree trace to Africa,'' explains Hammer. ''But an intermediate-length branch seems to originate in Asia, and that one led to a newer branch in Africa.'' In fact, says Hammer, ''the majority of the Y chromosomes in Africa seem to be derived from one that may have come from an Asian source.'' Hammer thinks that after the initial human diaspora out of Africa, there was a reverse migration back into Africa between 10,000 and 50,000 years ago.

This doesn't prove Homo Sapiens bred with other hominids: Hammer's Asian Y chromosome could have arisen by mutation, not by interbreeding. But if some breeding with older hominids is proven, might that rekindle the old racist genealogies? Hammer doesn't think so. ''Each trait is floating around out there in geographical space,'' he says. In other words, every person's DNA is a mosaic of segments that originated at various times and in different places.

That helps explain a fundamental finding: Genetic variation within any race is much greater than between races. ''If you take even a small camp of Pygmies,'' says L. Luca Cavalli-Sforza, a pioneer of genetic anthropology, ''they are extremely different for all the genetic markers we look at.'' Indeed, they show almost all the genetic variation catalogued in the world.

Racial hierarchies are cultural, not scientific. While every group has genetic characteristics—and sometimes flaws—that are more common than in other groups, not everyone in the group will share them. The Afrikaners, much more than South Africa's other ethnic groups, are prone to porphyria variegata, the blood disorder depicted in the film The Madness of King George. It turns the urine purple and can incite temporary insanity. Almost all the South African cases of this disease can be traced to a single Dutch couple who married in Capetown in 1688. Being an Afrikaner is not a risk factor being a descendant of this couple is.

Not only is race or ethnicity a poor predictor of most genetic traits, it is very hard to define. Many people think they can easily tell an Asian from a European, but, says Paabo, ''If we start walking east from Europe, when do we start saying people are Asian? Or if we walk up the Nile Valley, when do we say people are African? There are no sharp distinctions.''

Cavalli-Sforza has probably spent more time trying to classify human groups by genetic analysis than anyone else. In his massive book The History and Geography of Human Genes, he groups people into geographic and evolutionary clusters--but, he writes, ''At no level can clusters be identified with races.'' Indeed, ''minor changes in the genes or methods used shift some populations from one cluster to the other.''

Geneticist Steve Jones makes this point by looking at blood. ''We would have a very different view of human race if we diagnosed it from blood groups, with an unlikely alliance between the Armenians and the Nigerians, who could jointly despise the. people of Australia and Peru,'' who generally lack type-B blood, Jones writes in The Language of Genes. ''When gene geography is used to look at overall patterns of variation,'' he writes, ''color does not say much about what lies under the skin.''

Not only is our concept of race arbitrary, but it is based on a relatively insignificant difference between people. Skin pigment, eye shape, and hair type are all determined by genes. Indeed, as the human genome is mapped, geneticists might be able to reconstruct what mummies or other ancient people looked like. But the physical ''stereotypes'' of race, writes Cavalli-Sforza, ''reflect superficial differences.'' For example, light skin color is needed in northern climates for the sun's ultra- violet light to penetrate into the body and transform vitamin D into a usable form. This mutation may well have arisen at different times, in different ancestral groups, on different points along the DNA. That's true for cystic fibrosis, which occurs almost exclusively in people of European descent but is caused by several different mutations.

In other words, ''white people'' do not share a common genetic heritage instead, they come from different lineages that migrated from Africa and Asia. Such mixing is true for every race. ''All living humans go back to one common ancestor in Africa,'' explains Paabo. ''But if you look at any history subsequent to that,'' then every group is a blend of shallower pedigrees. So, he says, ''I might be closer in my DNA to an African than to another European in the street.'' Genetics, he concludes, ''should be the last nail in the coffin for racism.''

That's the utopian view. But there are still scientists who claim that inferior genes plague certain races. J. Phillipe Rushton, a professor of psychology at Canada's University of Western Ontario, publishes books and articles claiming that ''Negroids'' have, on average, smaller brains, lower intelligence, more ''aggressiveness,'' and less ''sexual restraint'' than ''Caucasoids'' or ''Mongoloids.''

Rushton's views are on the extreme fringe, but even in mainstream genetics, largely discredited concepts of race persist. Scientific articles constantly speak of ''admixture'' between races, which implies a pure and static standard for each race. ''Where did these standards come from?'' asks Jackson. ''We've taken a 19th-century view of racial variation and plugged in 20th-century technology.'' Indeed, the whole notion of racial standards—of a pure Caucasian or a pure Negro—is exactly what modern genetics undermines. But, says Jackson, ''the philosophy hasn't caught up with the technology.''


Geographic/ethnic distribution of Neanderthal DNA in modern humans - Biology

By Rick Weiss
Washington Post Staff Writer
Thursday, November 16, 2006 A01

Unleashing a new kind of DNA analyzer on a 38,000-year-old fragment of fossilized Neanderthal bone, scientists have reconstructed a portion of that creature's genetic code -- a technological tour de force that has researchers convinced they will soon know the entire DNA sequence of the closest cousin humans ever had.

Such a feat, deemed impossible even a few years ago, could tell a lot about what Neanderthals were like, such as their hair and skin color and their relative facility with language, according to scientists in Germany and California who released the new results yesterday. It could also clear up what sort of relationship existed between Neanderthals and the first modern humans -- including whether the two interbred after their evolutionary trajectories diverged.

Most tantalizing, the newfound ability to reconstruct prehistoric DNA allows scientists to home in on the fraction of a percent of human DNA that will differ from that of Neanderthals, who went extinct 30,000 years ago.

Those differences, scientists said, will amount to biological snapshots of what makes humans human.

The new findings that significant amounts of Neanderthal DNA can be retrieved and read "are perhaps the most significant contributions published in this field since the discovery of Neanderthals 150 years ago," David Lambert and Craig Millar wrote in a commentary in the journal Nature, which with the journal Science is publishing the work this week.

Lambert and Millar, who were not involved in the work, are experts in molecular evolution at universities in New Zealand.

"Personally, I was blown away when I first heard wind of this," said Sean B. Carroll, a Howard Hughes Medical Institute investigator and evolutionary geneticist at the University of Wisconsin at Madison. "We're all kind of giddy with excitement."

As the most closely related and most recently departed members of the human family tree -- and as the bony-browed icons of a stonier age -- Neanderthals have long fascinated scientists and armchair anthropologists alike. They and human forebears started as equals hundreds of thousands of years ago but took very different paths.

One line went on to develop haute couture, rock 'n' roll and DNA synthesizers. The other disappeared in a wave that began in Asia about 45,000 years ago and ended with extinction in Europe 15,000 years later.

Some say climate change did them in. Some blame modern humans, who were spreading through Europe at the time and who, perhaps because of some fortuitous genetic mutations, were experiencing an intellectual and cultural awakening.

The quest to understand Neanderthal genetics was for a long time seen as hopeless because DNA, the instructions for life ensconced in cells, breaks down over time.

A few researchers, most notably Svante Paabo of the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Leipzig, Germany, had extracted DNA fragments from 5,000-year-old mummies and a few older bones, and even stitched a few pieces together in sequence. But the DNA bits from Neanderthals are so old and small that nothing has been able to fully reassemble them.

Complicating matters, prehistoric bones are heavily contaminated with DNA from bacteria and from scientists who have handled them. That is one reason no extinct animal has ever had its genome fully sequenced.

But the technology for detecting and reconstructing disintegrated DNA has evolved at a stunning pace. Machines can now tell whether a snippet of DNA came from the same organism as another snippet -- and if so, whether the two fragments were once attached. Bit by bit, an organism's genome, or full genetic code, can come into view.

To do so with Neanderthal DNA, Paabo's team focused on a bone discovered decades ago in a Croatian cave. Though more than 90 percent of the DNA was from bacteria, virtually all of the rest appeared to be Neanderthal, recognizable by its similarity to human DNA but with stretches resembling chimpanzee.

The bone had stayed clean, Paabo said, because "it's rather small and uninteresting and was thrown in a big box of 'uninformative' bones and was not handled much by people."

Paabo's team then turned to 454 Life Sciences of Branford, Conn., which is developing high-speed DNA analyzers with the goal of being able to offer affordable, personalized, full-genome analyses.

In a test run on 20 grams of pulverized bone, the machine placed in order 1 million letters -- or "bases" -- of Neanderthal genetic code, Paabo and his colleagues report in today's Nature.

That is less than one-thousandth of the entire anticipated genome. But a full cracking of the Neanderthal code should be complete in about 18 months, Paabo said.

"Clearly, we are at the dawn of Neanderthal genomics," said Edward M. Rubin of the Department of Energy's Joint Genome Institute in Walnut Creek, Calif., and the Lawrence Berkeley National Laboratory. Rubin led a second team that used a different method to sequence 65,250 bases from the same Neanderthal bone, landmark work complementary to Paabo's, described in tomorrow's issue of Science.

"We're going to be able to learn about their biology, learn things we could never learn from the bones or artifacts," Rubin said. "This data will serve as a DNA time machine."

Scientists have already identified a few lucky genetic glitches that may have helped launch humans to global dominance while our stocky cousins turned toward an evolutionary dead end. One, in a gene called FOXP2, may have facilitated language. Another may have driven a big increase in brain size.

Until now, the only Neanderthal DNA that scientists had looked at was a smidgeon of "mitochondrial" DNA, of limited value because it does not contain genes involved in appearance, intelligence or language.

The new reports confirm early suggestions that modern humans and Neanderthals split into two genetically distinct groups about 500,000 years ago. They also show no evidence of interbreeding, though a final answer to that question must await further analysis.

The most exciting thing about the new technology is its promise of allowing a first comparison of DNA from humans, Neanderthals and chimpanzees, our closest living relatives, said Chris Stringer of London's Natural History Museum.

"We should then be able to pin down unique changes in each genome," Stringer said, "to show how we came to be different from each other."


From sequence to function

The analysis of Neanderthal genomic DNA took an exciting step forward recently with the sequencing of two protein-coding genes that are known to have undergone adaptive evolution along the human lineage. The first gene, forkhead box 2 (FOXP2), is thought to be involved in language development, whereas the second, melanocortin 1 receptor (MC1R), is involved in skin and hair pigmentation.

Krause and colleagues [19] targeted the FOXP2 sequence in two Neanderthal specimens from El Sidron, Spain (Figure 2), excavated under sterile conditions to avoid contamination, and recovered the derived form of FOXP2 identical to that found in humans. These researchers largely ruled out human contamination through multiple control PCRs designed to detect it, and by several independent replications of the sequencing result. It has been suggested that the findings of Krause et al. mean that Neanderthals had a language ability similar to our own, though we feel that this interpretation is premature. Because no study of ancient DNA has demonstrated gene flow between Neanderthals and modern humans, Krause et al. conclude that selection fixed this variant of FOXP2 before the separation of the Neanderthal and modern human lineages.

Several genes are associated with variation in skin and hair pigmentation in humans [20–22]. MC1R affects skin color by regulating the expression of the darker eumelanin, and thus altering its ratio to the lighter pheomelanin. Low-activity variants of MC1R, for example, produce low ratios of eumelanin to pheomelanin, giving pale skin and blond to ginger hair (reviewed in [23]). Lalueza-Fox and colleagues [24] sequenced a 128 bp fragment of MC1R in two Neanderthal DNA samples an additional one from El Sidron and one from Monti Lessini in Italy (Figure 2). They found an A to G transition, resulting in an arginine to glycine substitution, in both samples. This substitution is not found in humans and is likely to be a legitimate Neanderthal difference because A to G transitions are not typical artifacts of DNA degradation. These results were also replicated in multiple PCR experiments and in different labs.

Lalueza-Fox et al. [24] also took the unprecedented step of exploring the phenotypic effects of a Neanderthal sequence by expressing the Neanderthal MC1R, a human ancestral high-activity allele, and a derived human low-activity allele in cell culture. They found that the Neanderthal MC1R had 40% the activity of the ancestral allele, and was indistinguishable in its effects from the low-activity allele found in some modern Europeans. This study represents the first functional study of Neanderthal DNA and strongly suggests that at least some Neanderthals had pale skin and ginger hair.


14 - DNA Markers of Human Variation

Historically, questions relating to human genetics and variation have been addressed by the study of “classical” genetic markers (see Chapter 13 of this volume). Classical genetic markers are polymorphic proteins, which run the gamut from blood group antigens such as the ABO system to enzymes including G6PD. Each of these classical marker loci has characteristics that are useful for addressing questions about human genetic variation. These characteristics usually include an appreciable level of polymorphism (variation) and a methodological ability to consistently detect that polymorphism using techniques such as gel electrophoresis. Often, these variations make clear links between particular alleles and genetic diseases (e.g., the Hb S allele of the β -globin gene with sickle cell anemia [Pauling et al., 1949], while at other times, these relationships are statistical (e.g., particular ABO blood type alleles and susceptibilities to diseases [see Chapter 13 of this volume])). The use of classical markers for understanding human genetic variation is reviewed in Chapter 13 of this volume.

In the current chapter, I review the application of more modern “DNA markers” to studies of human variation. A host of methodological advances coalesced in the 1980s that enabled scientists to investigate human variation directly at the level of the genetic material, hence the name “DNA markers.” Because there are several advantages to assaying human genetic diversity directly at the DNA level, a transition to use of these markers followed.