Paleolitická aDNA. Mitochondriální DNA Nukleární DNA Y Porovnání současné DNA (Paleogenetika, National Geographic…)

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Vývoj člověka Australopithecus Homo habilis Homo erectus Homo sapiens
Advertisements

Mgr. Iva Martincová UBO AVČR v.v.i. Studenec Masarykova univerzita
PŮVOD A VÝVOJ ČLOVĚKA.
Vývoj člověka dle anglického badatele Charlese Darwina.
Úvod do biologie člověka
Vytvořily: Verča Rozehnalová a Kika Kořínková Neandrtálec
HOMO HABILIS (4-1MA) Jeho kosterní pozůstatky byly nalezeny v Olduvai
BIOLOGIE ČLOVĚKA ANTROPOGENEZE
ČLOVĚK ROZUMNÝ (HOMO SAPIENS)
Zpracoval: ing. Pavel Králík
VY_32_INOVACE_Dj.6.02-Pravěk-prezentace
DUM Téma: Pravěk (vývoj člověka) Vyučovací předmět: Dějepis Ročník: 6.
VÝVOJ ČLOVĚKA Během čtvrtohor vyvrcholil vývojový proces, který začal u primitivních primátů a skončil vznikem moderního člověka. Člověk vyvinut z úzkonosých.
Vývoj člověka Lidé i jejich život na Zemi se postupně mění, vyvíjejí se. Gorila Gorila je jedním z lidoopů, který žije volně v některých pralesích. U nás.
ŠKOLA: Gymnázium, Tanvald, Školní 305, příspěvková organizace
VY_52_INOVACE_PŘ.9.27 –VÝVOJ ČLOVĚKA– pracovní list
Původ a Vývoj člověka Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 8. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se základními pojmy a informacemi z oblasti původu.
Vývoj nejstarších lidských společenství
Člověk zručný (Homo habilis) Starší doba kamenná
Výkladová prezentace PowerPoint s komentářem učitele Člověk a příroda
ČLOVĚK ROZUMNÝ Člověk vyspělý ( Homo sapiens sapiens)
Variabilita a adaptibilita člověka
Původ a vývoj člověka III
Život člověka v době kamenné
ČLOVĚK VZPŘÍMENÝ (HOMO ERECTUS)
PŘEDCHŮDCI ČLOVĚKA STARŠÍ DOBA KAMENNÁ (PALEOLIT)
Člověk rozumný (Homo sapiens)
Nejdůležitější předchůdci člověka
Původ a vývoj člověka.
GENETICKÁ A FENOTYPOVÁ
Biologická podstata a původ člověka
6. ročník Pravěk.
Pravěk – člověk rozumný
6. ročník Pravěk.
Čtvrtohory vývoj člověka
Dějepis Doba kamenná 1.
EVOLUCE ČLOVĚKA KULTURNÍ EVOLUCE
Číslo DUM: VY_32_INOVACE_20 Autor: Mgr. Eva Damborská Anotace: Učební text pro ZŠ – Homo sapiens (člověk rozumný), Homo sapiens sapiens (člověk dnešního.
Vývoj lidoopů a člověka A – giboni (více druhů) B – orangutan C – gorila D – šimpanz učenlivý E – šimpanz bonobo F – člověk Oddělení vývojových linií 1.
PRVOUKA 3. ROČNÍK Mgr. Kamila Homoláková ZŠ MUDr. E. Lukášové
Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu:CZ.1.07/1.4.00/ Šablona:III/2 Inovace a zkvalitnění výuky.
Anotace Žáci si během prezentace opakují a upevňují znalosti tématického celku PRAVĚK. Autor Mgr. Lenka Cílková Datum vytvoření září 2011 Ročník IV. Vzdělávací.
8. ročník, biologie člověka CO DĚLÁME V PŘÍRODOPISE.
Paleolit - největší, nejdelší a nejméně prozkoumané období Vznik a vývoj člověka, střídání dob ledových a meziledových Lidé byli ovlivněni dobami ledovými.
Čtvrtohory vývoj člověka
Základní škola Jindřicha Matiegky Mělník, příspěvková organizace, Pražská 2817, Mělník tel.: EKOLOGICKÝ PŘÍRODOPIS Tématický.
Život jako leporelo, registrační číslo CZ.1.07/1.4.00/
Pravěk.
Bi5130 Základy práce s lidskou aDNA
NÁZEV ŠKOLY: ZŠ Dolní Benešov, příspěvková organizace
Předchůdci člověka VY_32_INOVACE_15
ŠKOLA: Gymnázium, Tanvald, Školní 305, příspěvková organizace
Dějepis 6. ročníku Člověk rozumný.
VY_32_INOVACE_5/14_ČLOVĚK A PŘÍRODA
Pravěk uč. 21.
ZÁKLADNÍ ŠKOLA, JIČÍN, HUSOVA 170 Číslo projektu
DĚJEPIS – 6. ročník Číslo DUM: VY_32_INOVACE_16
Číslo projektu CZ.1.07/1.4.00/ Název sady materiálů Dějepis 6. ročník
Dějiny tělesné výchovy a sportu
Dějepis 6. ročníku Člověk vzpřímený.
Člověk Neandrtálský.
(Homo sapiens) 200 tisíc let před n. l tisíc let př. n. l.
DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL
Úvod do období pravěku Vývoj člověka.
NÁZEV ŠKOLY: Masarykova základní škola a mateřská škola Melč, okres Opava, příspěvková organizace ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.4.00/ AUTOR: Mgr. Vladimír.
Původ a vývoj člověka.
Šíření zemědělství Adaptace na zemědělství
VY_32_INOVACE_01_PR_VÝVOJ ČLOVĚKA
PŘEDCHŮDCI ČLOVĚKA l. O čem bude řeč? Antropogeneze – vývoj člověka. Předchůdci člověka: o Australopithecus o Homo habilis – člověk zručný o Homo erectus.
1.
Transkript prezentace:

Paleolitická aDNA

Mitochondriální DNA Nukleární DNA Y Porovnání současné DNA (Paleogenetika, National Geographic…)

Genographic project genomes project

Paleolit Nejdelší období lidských dějin Střídání dob ledových a meziledových (pleistocénní klimatický cyklus) Adaptibilita rodu homo na měnící se klimatické podmínky Hlavním způsobem získávání potravy byl lov a sběr plodin

Paleolit Nejstarší paleolit: před mil. Let Starý paleolit: před 1 mil lety Střední paleolit: před lety Mladý paleolit: př. n. l Pozdní paleolit: př. n. l.

Předchůdci rodu Homo family-tree

Rod Homo Homo habilis, 2,4 - 1,9 mil. př. n. l. Homo erectus, 1,9 mil. př. n.l př. n. l. Homo heidelbergensis Homo neanderthalensis, nebo Homo sapiens neanderthalensis Homo sapiens, Homo sapiens sapiens

Šíření Homo sapiens Multiregionální teorie Homo sapiens se vyvinul několikrát nezávisle z lokálních populací Homo erectus. Zastánci této teorie jsou logicky toho názoru, že neandrtálci jsou poddruh moderního člověka (tedy Homo sapiens neanderthalensis). Později vzájemným křížením došlo k unifikaci jednotlivých populací. Teorie Out-of-Africa Teorie Out-of-Africa (tzn. šíření z Afriky) tvrdí, že všichni moderní lidé pocházejí z jediného evolučního centra v Africe, přičemž nějakým způsobem nahradili (možná i vyhubili) starší eurasijské populace, aniž by se s nimi plodně křížili, což by znamenalo, že si jsou jednotlivé světové populace lidstva daleko bližší. Teorie difuzní vlny Zdůrazňuje africký původ anatomicky moderního člověka, ale zároveň připouští možnost, že některé jeho populace, migrující mimo Afriku, se v omezené míře plodně křížily s archaickými zástupci rodu Homo z Eurasie. Tímto způsobem jejich geny „difundovaly“ do genofondu anatomicky moderních lidí.

Humánní aDNA v paleolitu Fylogenetické studie Rekonstrukce modelů evoluce Adaptace a divergence Analýza a validace populační genetiky a paleoekologických změn Migrace (Rizzi et al., 2012)

Fylogenetické studie „mutation rate“ = rychlost, jakou akumuluje DNA sekvence rozdíly v průběhu času Není konstantní v čase Mnoho faktorů, které jej ovlivňují Liší se v různých sekvencích Paleogenetika = modelování situací Evoluce je stochastický efekt (Ho et al., 2007)

Fylogenetické studie „kalibrace“ fylogenetických dat: Dříve mtDNA, ale mtDNA je pod selekčním tlakem porovnání modelových dat s aDNA z odhadované doby Přesnost roste s počtem osekvencovaných jedinců

Problémy s interpretací fylogenetických dat Bioinformatické přístupy nezohledují krátké sekvence aDNA (Kircher, 2012) typické post mortem mutace (Green et al., 2010, Reich et al., 2010, Meyer et. al., 2012, Patterson et al., 2012, Prűffer et al., 2014)

Rekonstrukce modelů evoluce Ověřuje se na recentních modelech, zvířatech i lidech (Roach et al., 2010) aDNA zvířat a porovnání s recentními druhy

Homo neanderthalensis Z Homo antecessor vyvinul nový druh Homo heidelbergensis, který je považován za předchůdce neandrtálce Poslední nálezy z Gibraltraru př. n. l.

Homo neanderthalensis 1829 Belgická lokalita Engis 1814 Forbesův lom v Gibraltar 1856 Neanderthal nedaleko Düsseldorfu (profesor Carl Fuhlrott)

Vzhled neandrtálce Menší ale robustnější Širší a plošší nos, prognátní čelist, nadočnicové valy 1600 cm 3 kapacita mozkovny Široký soudkovitý hrudník Kratší končetiny, mohutnější ruce Světlá kůže, blond nebo rezavé vlasy

Homo neanderthalensis Používali oheň Používali kamenné nástroje (Moustérien) i vrtané kostěné nástroje Pečovali o nemocné Pohřbívali mrtvé Stavěli jednoduché přístřešky především z mamutích kostí a klů, případně ze dřeva Dorozumívali se artikulovanou řečí Nosili šperky Využívali organizovaný lov velikých zvířat

Homo neanderthalensis Výzkum kosterních pozůstatků Zubního kamene (Hardy et al., 2012) Nástrojů Stop a dalších otisků těla Sídlišť Stravovacích zvyků

Humánní aDNA ve středním paleolitu Homo neanderthalensis, nebo Homo sapiens neanderthalensis Homo sapiens sapiens Další druhy…?

Rekonstrukce modelů evoluce rodu Homo mtDNA od roku 1997, celý genom, 12 výzkumných pracovišť podporuje teorii Out of Africa mtDNA se dědí maternálně, výměna nukleární DNA probíhat mohla 2010 nukleární DNA 60% genomu neandrtálce, 3 jedinci, srovnáno s 5 recentními genomy (Pääbo et al., 2010) D statistics (Green et al., 2010, Durand et al., 2011)

Rekonstrukce modelů evoluce rodu Homo 2015 – Analýza aDNA ze 70 neandrtálců Společný svědek Homo sapinens a Homo Neandertalensis žil před – tis. Homo sapiens sapiens opouští Afriku před lety Koexistuje v Evropě a Asii s Homo Neandertalensis 1% - 4% „neafričanů“ mají genom Homo Neandertalensis „model rezidentů a kolonizátorů“

Jak to tedy bylo?

Genetické rozdíly 78 rozdílů v sekvencích, které ovlivní strukturu proteinů SPAG17ovlivňuje pohyb spermií TTF1 ovlivňuje transktipci ribozomálních genů RPTNpřítomný v srdci, kůži, vlasech a potních žlázách CAN15 microRNA molekuly, možná spojitost s metabolismem, kognitivním vývojem, morfologií hlavy a těla

Adaptace a divergence MRC1 Mutace způsobí, že příslušný regulační protein je méně aktivní, u neandrtálců patrně způsoboval světlou kůži a zrzavé vlasy, u lidí je velmi vzácná jiná forma. FOXP2 gen je spojován s řečí a jazykem (Lai et al. 2001). Neandrtálci tento gen mají, liší se však od varianty u recentního člověka. Mutace způsobují problémy s řečí a kontrolou obličejových svalů. Má pravděpodobně původ ještě před rozdělením populací Homo sap. a Homo nead. TAS2R38 Chutnačství hořkosti v brukvovité zelenině Microcephalin Gen zodpovědný za velikost, spojitost s haploskupinou D: lidé z této skupiny mohly být pozitivně selektováni a mohli být právě potomky inbrední linie (Evans et al. 2006). Mutace vede k menšímu mozku bez vlivu na funkci. Je domněnka, že právě tato mutace vznikla u neandrtálců, ale tento jen u nich nebyl ještě nalezen (Green et al. 2010). RUN X2 Gen zodpovědný za tvar kostry.

„Neandrtálčí“ nemoci Predispozice k nemocem (Sankararaman et al., 2014) 1000 Genomes Project Srovnávací metoda „conditional random field“ 1,38% Asiatů, 1,15% Evropanů

„Neandrtálčí“ nemoci Alely neandrtálčího původu, které jsou spojovány s lupénkou, biliární cirhózou jater, Crohnovou nemocí, závislosti na nikotinu, interleukinem 18 (imunit) a diabetem 2. typu

Epigenetické rozdíly Metylační mapa – měření aktivity genu (Gokhman et al., 2014) Změny v úrovni činnosti v HOX genů - morfologických rozdílů mezi neandrtálci a moderními lidmi, včetně zkrácení končetiny, zakřivených kostí a další. Další změny methylace: Geny SPAG17, TTF1, RPTN, Solh, TRPM1, NRG3, DYRK1A, RUNX2, Thada AUTS2, CADP2 a ACCN1. Výzkum pomocí transgenních myší

Denisované o0&list=PLQqzZbpa987QQCsf9u8zXuTrw_G4o 7kTz o0&list=PLQqzZbpa987QQCsf9u8zXuTrw_G4o 7kTz