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Mittwoch, 08.02.2012
0,04 Prozent sind bereits erledigt
Forscher entschlüsseln eine Million Basenpaare des Neandertalergenoms

Es ist der 16. November 2006. An diesem Tag – gerade mal gut drei Monate nach dem Startschuss für das Neandertalergenom-Projekt – können die Forscher um Professor Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie bereits erste Ergebnisse ihres Mega-Projektes vorstellen.

In einem Beitrag für das Wissenschaftsmagazin Nature kommt das internationale Wissenschaftlerteam zu dem Schluss: „Die erste Million Basenpaare ist sequenziert!“ Zwar entspricht das nur 0,04 Prozent des gesamten Neandertaler-Genoms von mehr als drei Milliarden Bausteinen, aber überhaupt so weit zu kommen, war schon ein hartes Stück Arbeit.

Auf der Suche nach Neandertaler-DNA
So erwies es sich als äußerst schwierig, Knochen- oder Zahnproben von Neandertaler-Skeletten aufzuspüren, die nicht mit moderner menschlicher DNA kontaminiert waren.

 X-Chromosom
X-Chromosom
© MMCD
Nach mehreren Fehlversuchen hatte das internationale Forschteam schließlich Glück bei den Überresten eines 38.000 Jahre alten Frühmenschen aus der Vindija Höhle in Kroatien. Die daraus entnommenen Proben waren nicht verseucht und stammten zu 99 Prozent vom Neandertaler. Die Vervielfältigung und Sequenzierung der Zellkern-DNA ergab dann schnell eine Fülle von neuen Erkenntnissen. So konnten die Forscher beispielsweise sowohl das X- als auch das Y-Chromosom nachweisen. Damit war klar, dass der untersuchte Knochen von einem männlichen Neandertaler stammte.

Ein erster Vergleich der entschlüsselten Basenpaare des Frühmenschen mit den homologen Regionen des Erbguts von Mensch und Schimpanse ergab, wie erwartet, ein hohes Maß an genetischer Übereinstimmung - aber auch ein paar Besonderheiten. „Über zehntausend Basenpaare teilen sich Mensch und Neandertaler. In etwas mehr als 400 Basenpaaren unterscheidet sich der Mensch sowohl vom Neandertaler als auch vom Schimpansen, umgekehrt unterscheidet sich der Neandertaler in etwa 3.500 Positionen von Mensch und Schimpanse“, so die Wissenschaftler in Nature.

Mehr als nur Nachbarn?
Weiterführende Analysen von Pääbo und seine Mitstreitern ergaben, dass sich die Entwicklungslinien von Mensch und Neandertaler vor rund einer halben Million Jahren getrennt haben. Sie konnten damit frühere Schätzungen bestätigen, die auf der Untersuchung von DNA aus Mitochondrien beruhten.

Ein anderes vorläufiges Ergebnis des Erbgutvergleichs dagegen überraschte die Wissenschaftler. Denn die Anthropologen fanden erste Indizien dafür, dass es im Laufe der tausende von Jahren währenden Koexistenz von Frühmensch und Homo sapiens vermutlich doch zu einer Vermischung der beiden Arten gekommen ist. „Möglicherweise hat es einen Austausch von genetischem Material zwischen dem modernen Menschen und dem Neandertaler gegeben“, konstatierte Pääbo.

Mit Spannung warten die Wissenschaftler jetzt auf weitere Resultate aus der Rekonstruktion des gesamten Erbguts. „Die Genom-Sequenz des Neandertalers könnte dann nicht nur neue Informationen über unsere ausgestorbenen Verwandten liefern“, so Pääbo, „sondern auch Hinweise auf Regionen in unserem eigenen Genom, die sich seit der Aufspaltung vom Neandertaler vor circa 500.000 Jahren besonders stark verändert haben. Solche Regionen standen mit großer Wahrscheinlichkeit unter positiver Selektion und könnten von daher eine entscheidende Rolle bei der Entstehung des modernen Menschen gespielt haben.“, so das Resümee von Päabo in Nature.

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