고생전학

Paleogenetics

고대유전학은 고대 유기체의 [1][2]유골에서 보존된 유전물질을 조사하여 과거를 연구하는 학문이다.에밀 주커칸들과 라이너스 폴링은 과거 [3]유기체의 대응하는 폴리펩타이드 배열의 재구성 가능성과 관련하여 DNA의 배열이 나오기 훨씬 전인 1963년에 이 용어를 도입했다.멸종된 콰가의 박물관 표본에서 분리된 최초의 고대 DNA 배열은 1984년 앨런 [4]윌슨 팀에 의해 발표되었다.

고생물학자들은 실제 유기체를 재현하는 것이 아니라 다양한 분석 [5]방법을 사용하여 고대 DNA 염기서열을 결합한다.화석은 "멸종된 종과 진화적 [6]사건의 유일한 직접적인 목격자"이며, 이러한 화석들 속에서 DNA를 발견하는 것은 잠재적으로 그들의 전체 생리와 해부학에 대한 훨씬 더 많은 정보를 제공한다.

지금까지 가장 오래된 DNA 배열은 2021년 2월 백만 [7][8]년 이상 냉동된 시베리아 매머드의 이빨에서 나온 것으로 보고되었다.

적용들

진화

유사한 배열은 종종 다른 종에서 DNA(및 파생된 단백질 폴리페타이드 사슬은 파생 단백질이다.이 유사성은 DNA의 배열과 직접적으로 관련이 있다.이것이 우연의 일치일 가능성이 낮고, 그 일관성이 자연 선택에 의한 수렴에 기인하기엔 너무 길기 때문에, 이러한 유사성은 공통 유전자를 가진 공통 조상의 존재와 그럴듯하게 연관될 수 있다.이것은 DNA 염기서열을 종 간에 비교할 수 있게 해준다.고대 유전자 염기서열을 후기 또는 현대의 유전자 염기서열과 비교하는 것은 조상의 관계를 결정하는 데 사용될 수 있는 반면, 두 현대의 유전자 염기서열을 비교하는 것은 그들의 마지막 공통 [3]조상이래의 시간을 오차 내에서 결정할 수 있다.

인류의 진화

네안데르탈인 여성의 허벅지뼈를 이용해 네안데르탈인 게놈의 63%가 회수됐고 37억 개의 DNA가 [9][10]해독됐다.그것은 호모 네안데르탈렌시스가 3만년 전 혈통이 사라지기 전까지 호모 사피엔스와 가장 가까운 친척이었다는 것을 보여주었다.네안데르탈인의 게놈은 해부학적으로 현생인류의 유전자 변형 범위 안에 있는 것으로 나타났지만, 그 변이의 가장 먼 주변부였다.고고학 분석은 또한 네안데르탈인이 침팬지와 호모 [10]사피엔스보다 약간 더 많은 DNA를 공유했다는 것을 보여준다.또한 네안데르탈인은 현생인류보다 유전적으로 덜 다양하다는 것이 밝혀졌는데, 이것은 호모 네안데르탈렌시스가 상대적으로 적은 수의 [10]개체로 구성된 집단에서 자랐다는 것을 보여준다.DNA 염기서열은 호모 사피엔스가 [10]약 13만년에서 25만년 전에 아프리카에서 처음 나타났다는 것을 암시한다.

고대유전학은 인류의 진화와 분산을 연구할 수 있는 많은 새로운 가능성을 열어준다.인간 유골의 게놈을 분석함으로써, 그들의 혈통은 그들이 어디에서 왔는지 또는 그들이 공통의 조상을 어디에서 왔는지 추적할 수 있다.DNA를 추출할 수 있었던 시베리아에서 발견된 호미니드의 일종인 데니소바 호미니드는 네안데르탈인과 호모 사피엔스의 게놈에서 발견되지 않은 유전자를 가지고 있는 징후를 보일 수 있으며, 아마도 새로운 혈통이나 호미니드의 [11]종을 나타낼 수 있다.

문화의 진화

DNA를 보는 것은 과거의 사람들의 생활양식에 대한 통찰력을 줄 수 있다.네안데르탈 DNA는 그들이 작은 임시 [10]집단에 살았다는 것을 보여준다.DNA 분석은 또한 호모 네안데르탈렌시스가 내유당성이 [10]없다는 사실과 같은 식사 제한과 돌연변이를 보여줄 수 있다.

고고학

고대병

고인의 DNA를 연구하면 인류의 의학사를 볼 수 있다.돌이켜보면 어떤 질병이 언제 처음 나타나 인간을 괴롭히기 시작했는지 알 수 있다.

외치

라임병의 가장 오래된 사례는 아이스맨 [12]외치의 게놈에서[clarification needed] 발견되었다.외치는 기원전 3300년경 사망했으며 1990년대 초 동알프스 산맥에서 냉동 상태로 발견돼 2010년대 유전자 [12]물질이 분석됐다.라임병을 일으키는 박테리아인 Borrelia burgdorferi의 유전적 [12]잔해가 몸에서 발견되었다.

동물 사육

과거의 인간을 고유전학으로 조사할 수 있을 뿐만 아니라 그들이 영향을 준 유기체도 조사할 수 있다.가축과 같은 가축종에서 발견되는 차이와 야생동물과의 고고학적 기록을 조사함으로써 가축화의 효과를 연구할 수 있고, 가축을 길들인 문화의 행동에 대해 많은 것을 알 수 있다.이 동물들의 유전학은 또한 이 동물들의 행동, 발달, 그리고 성숙에 대한 특정한 단서들과 같이 고생물학 유적에 나타나지 않은 특징들을 드러낸다.유전자의 다양성은 또한 그 종이 어디에서 길들여졌는지, 그리고 어떻게 길들여진 종들이 다른 [6]곳에서 이 지역으로부터 이주했는지도 말해준다.

과제들

고대 유물들은 보통 [3][13]유기체의 원래 DNA의 극히 일부만을 포함하고 있다.이것은 죽은 조직의 DNA가 생물과 비생물학적 부패에 의해 분해되기 때문이다.DNA 보존은 온도, 습도, 산소, 햇빛을 포함한 많은 환경적 특성에 따라 달라집니다.높은 열과 습도가 있는 지역의 유골은 일반적으로 영구 동토층이나 동굴의 유골보다 덜 온전한 DNA를 포함하고 있는데, 이 유골은 수십만 [14]년 동안 춥고 낮은 산소 조건에서도 지속될 수 있다.또한, DNA는 물질의 발굴에 따라 훨씬 더 빨리 분해되며, 새로 발굴된 뼈는 생존 가능한 유전 [6]물질을 함유할 가능성이 훨씬 더 높다.발굴 후, 뼈는 최신 DNA(즉 피부 또는 멸균되지 않은 도구와의 접촉으로)에 오염될 수 있으며, 이는 거짓 양성 [6]결과를 초래할 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Brown TA, Brown KA (October 1994). "Ancient DNA: using molecular biology to explore the past". BioEssays. 16 (10): 719–726. doi:10.1002/bies.950161006. PMID 7980476. S2CID 27567988.
  2. ^ Pääbo S, Poinar H, Serre D, Jaenicke-Despres V, Hebler J, Rohland N, et al. (2004). "Genetic analyses from ancient DNA". Annual Review of Genetics. 38: 645–679. doi:10.1146/annurev.genet.37.110801.143214. PMID 15568989.
  3. ^ a b c Pauling L, Zuckerkand E, Henriksen T, Lövstad R (1963). "Chemical Paleogenetics: Molecular "Restoration Studies" of Extinct Forms of Life". Acta Chemica Scandinavica. 17 (supl): 9–16. doi:10.3891/acta.chem.scand.17s-0009.
  4. ^ Higuchi R, Bowman B, Freiberger M, Ryder OA, Wilson AC (1984). "DNA sequences from the quagga, an extinct member of the horse family". Nature. 312 (5991): 282–284. Bibcode:1984Natur.312..282H. doi:10.1038/312282a0. PMID 6504142. S2CID 4313241.
  5. ^ Gibbons A (December 2010). "Tiny time machines revisit ancient life". Science. 330 (6011): 1616. Bibcode:2010Sci...330.1616G. doi:10.1126/science.330.6011.1616. PMID 21163988. "Paleogenetics: Unlocking the secrets from DNA of long ago". SciTechStory. March 6, 2011. Archived from the original on 2015-10-18.
  6. ^ a b c d Geigl EM (2008). "Palaeogenetics of cattle domestication: Methodological challenges for the study of fossil bones preserved in the domestication centre in Southwest Asia". Comptes Rendus Palevol. 7 (2–3): 99–112. doi:10.1016/j.crpv.2008.02.001.
  7. ^ Hunt K (17 February 2021). "World's oldest DNA sequenced from a mammoth that lived more than a million years ago". CNN News. Retrieved 17 February 2021.
  8. ^ Callaway E (February 2021). "Million-year-old mammoth genomes shatter record for oldest ancient DNA". Nature. 590 (7847): 537–538. doi:10.1038/d41586-021-00436-x. PMID 33597786.
  9. ^ Green RE, Krause J, Briggs AW, Maricic T, Stenzel U, Kircher M, et al. (May 2010). "A draft sequence of the Neandertal genome". Science. 328 (5979): 710–722. Bibcode:2010Sci...328..710G. doi:10.1126/science.1188021. PMC 5100745. PMID 20448178.
  10. ^ a b c d e f Saey TH (2009). "Story one: Team decodes neanderthal DNA: Genome draft may reveal secrets of human evolution". Science News. 175 (6): 5–7. doi:10.1002/scin.2009.5591750604.
  11. ^ Zorich Z (2010). "Neanderthal Genome Decoded". Archaeology. Archaeological Institute of America. 63 (4).
  12. ^ a b c Keller A, Graefen A, Ball M, Matzas M, Boisguerin V, Maixner F, et al. (February 2012). "New insights into the Tyrolean Iceman's origin and phenotype as inferred by whole-genome sequencing". Nature Communications. 3 (2): 698. Bibcode:2012NatCo...3..698K. doi:10.1038/ncomms1701. PMID 22426219.
  13. ^ Kaplan M (10 October 2012). "DNA has a 521-year half-life". Nature News.
  14. ^ Wickman F (5 February 2013). "What's the Shelf-Life of DNA?". Slate.