Kako Je Dekodiran Genom Yetija - Alternativni Pogled

Kako Je Dekodiran Genom Yetija - Alternativni Pogled
Kako Je Dekodiran Genom Yetija - Alternativni Pogled

Video: Kako Je Dekodiran Genom Yetija - Alternativni Pogled

Video: Kako Je Dekodiran Genom Yetija - Alternativni Pogled
Video: Конфиденциальность, безопасность, общество - информатика для лидеров бизнеса 2016 2024, Svibanj
Anonim

U veljači sa. g. Teksaška forenzičarka Melba Kechum i njezini kolege objavili su rezultate analize genoma jetija u posebno uspostavljenom internetskom časopisu De Novo. Od samog početka bilo je jasno da se radi o naivnom amaterizmu i pokušaju propuštanja želje.

Zdrava doza folklora i YouTube video (vidi dolje), koji navodno prikazuje uspavanog Bigfoota, priloženi su opisu standardnih metoda za rad s genetskim materijalom. Zaključak iz ovoga je sljedeći: Bigfoot postoji i to nije majmun, već hibrid čovjeka s nepoznatim homininom.

Urednici web stranice Ars Tehnica nisu bili lijeni detaljno analizirati taj članak i postaviti gospođi Kechum nekoliko neugodnih pitanja - uglavnom da bi otkrili zašto je to sve. Kako to da neki publikaciju vide kao nehajno izvedenu studiju, dok drugi vide veliko znanstveno otkriće?

Članak opisuje dva genoma izolirana iz uzoraka koji su navodno povezani s Yetijem. Mitohondrijska DNA očito je ljudska. A mali dio nuklearnog genoma mješavina je ljudskih i drugih sljedova, od kojih su neki međusobno povezani, a drugi nisu.

Biolozi s kojima su se novinari savjetovali potvrdili su očito: ovo je rezultat onečišćenja i razgradnje uzoraka, kao i neopreznog skupljanja DNK. Gospođa Kechum brani se: „Dali smo sve od sebe da članak bude apsolutno iskren i znanstven. Ne znam što još trebaš. Sve što smo željeli bilo je dokazati njihovo postojanje i uspjeli smo."

Prvo shvatimo zašto misli da je posao obavljen besprijekorno i zašto griješi.

Prije svega ističemo da su obradu i pripremu uzoraka (a to je glavno u takvom slučaju) provodili forenzičari. Nema sumnje da se te ljude možemo nazvati znanstvenicima, jer se forenzički medicinski pregled temelji na načelu ponovljivosti eksperimentalnih rezultata, suštini temelja znanstvene metode. No, za razliku od genetičara, forenzičar je usredotočen na rezultate. Očito je to bio uzrok pogreške.

DNK analiza koristi se u forenzici već dugi niz godina, razvijeni su standardni postupci koji su dokazali svoju vrijednost. Ali ove metode nikada nemaju za cilj potpuno dešifrirati genom - dovoljno je dobiti podatke koji se mogu predočiti sudu kao dokaz. A autori "studije" zaista su zamišljenom žiriju željeli dokazati da Yeti postoji.

Promotivni video:

Kao uzorci korišteni su komadi kose različitih veličina. Kosa je čest posjetitelj u laboratorijima forenzičara koji obično trebaju utvrditi pripada li osobi, točnije - određenom osumnjičenom itd. U ovom su slučaju istraživači zaključili da kosa nije ljudska. Ok, idemo dalje.

Ako kosa nosi folikule, DNK se može izvući iz stanica. To je učinjeno - standardnim postupkom forenzičkog ispitivanja. Poduzete su podjednako standardne mjere za uklanjanje svih suvišnih DNA.

Prema gospođi Kechum, uspjelo je: dobivena je čista DNK vlasnice kose, pa su zaključci iz njene analize točni i Bigfoot postoji. Samo pomislite - kosa je neljudska, a mitohondrijska DNA, koja se nasljeđuje samo po majčinoj liniji, je ljudska!

Da, ponekad (ili točnije, gotovo uvijek - bilo koji će vam biolog reći) nikakve mjere opreza ne mogu osigurati od pogreške. Ali s kojim pravom moramo reći da su u ovom slučaju istraživači doista dali grešku i analizirali onečišćene uzorke? Vrlo je jednostavno: analiza je iznijela interno oprečne informacije. U njemu je trebalo vidjeti naznaku pogreške i ponovno provjeriti rezultate.

Metoda lančane reakcije polimeraze (PCR) koristi se za pojačavanje sekvenci DNA specifičnih za čovjeka. Korištenjem kratkih sekvenci koje se kombiniraju s dijelovima ljudskog genoma može se napraviti više kopija jedne molekule DNA u uzorku i tako ih je lakše otkriti. U ovom su slučaju korišteni takvi PCR-ovi koji omogućuju identificiranje regija DNA čija duljina varira u različitim ljudskim populacijama, što je vrlo korisno za forenzičku znanost.

Ako ljudska DNA nije jako uništena, reakcije bi to trebale nedvosmisleno svjedočiti o tome. Sličan rezultat dobiva se analizom uzoraka koji sadrže DNA bliskih ljudskih srodnika (podsjetimo, genom čimpanze podudara se s našim za više od 95%). Što je životinja udaljenija od osobe, to se rjeđe reakcije pokreću, a PCR sve češće daje sekvence pogrešne duljine, jer se sastav DNA mijenja tijekom evolucije.

Ali nemojte čekati da DNA mirno sjedne i čekajte da dođete do nje. Lako se raspada na fragmente koji s vremenom postaju sve manji, a to također utječe na rezultat reakcija.

Učinivši sve što su smatrali prikladnim, gospođa Kechum i njezini kolege vidjeli su kaos. Neke su reakcije dale PCR proizvode očekivane ljudske veličine, druge ne-ljude. Bilo bi logično potonje protumačiti kao potpuno odsustvo reakcija ili čak genetskog materijala. Slika se ponavljala iznova i iznova i trebalo je zaključiti da je ili uzorak pripadao životinji udaljenoj od ljudi na evolucijskom stablu ili je DNK ozbiljno degradirana.

Znanstvenici su koristili elektronsku mikroskopiju i vidjeli kratke fragmente DNA, od kojih su neki imali jednu (a ne dvostruku) zavojnicu. Pramenovi se vežu za neke dijelove, a zatim se razilaze u jednolančane dijelove koji se ponovno vežu za pojedine molekule. Sličan obrazac uočava se u prisutnosti genetskog materijala sisavca koji je daleko od nas - sekvence koje kodiraju proteine prilično se podudaraju, a intermedijarne DNA regije vrlo su različite.

Jednom riječju, sve je ukazivalo na to da je DNA loše očuvana i, vjerojatno, kontaminirana. To također sugerira da su metode korištene za dobivanje čiste DNA bile nedovoljne. Ali autori su zaključili da je pred njima samo vrlo neobičan uzorak.

Ali, nažalost, ne postoje "samo vrlo neobični" uzorci. Ljudska bića se ne mogu križati s drugim primatima. Da, naši su se preci parili s neandertalcima i Denisovcima, ali oni se mogu smatrati samo napola sapienima, jer je naša DNK vrlo slična. Međutim, umjesto da skrenu s očito pogrešnog puta, istraživači su se potrudili. Nakon što su saznali da je barem dio DNK čovjek, zaključili su da su pronašli hibrid čovjeka i nekih drugih primata.

U nespecijaliziranoj literaturi često se zanemaruje da ljudske stanice zapravo sadrže dva genoma. Živi se u kromosomima i skladišti se u jezgri - o tome se obično govori kada je riječ o ljudskom genomu. Drugi se nalazi u mitohondrijima, malim organelama koji proizvode većinu staničnog ATP-a. To su potomci nekad slobodnih bakterija koje su prije milijarde godina čvrsto povezale svoj život sa stanicama, ali zadržale su relikt svog genoma.

Mitohondrijska DNA vrijedan je alat za praćenje populacija ljudi i drugih vrsta. Budući da ovaj genom nema cjelovit set alata za popravak DNA i nije u mogućnosti podvrgnuti se procesu rekombinacije, mutira mnogo brže od nuklearnog. To dovodi do činjenice da čak i usko povezane populacije imaju razlike u mitohondrijskoj DNA. Uz to, svaka stanica sadrži stotine mitohondrija, a svaka ima na desetke kopija genoma. Stoga je uvijek relativno lako dobiti uzorke mitohondrijske DNA, čak i ako je uzorak teško razgrađen ili kontaminiran.

Slijedom toga, sekvenciranjem mitohondrijskog genoma svojih uzoraka, autori su dobili sekvence čovjeka, a ne primata, koji su samo u daljnjoj vezi s ljudima.

Sve ukazuje na to da je uspješno križanje ljudi i usko povezanih vrsta (poput neandertalaca i Denisovanaca) bilo relativno rijetko. Logično je očekivati da biće koje sliči prostiraćem tepihu ima manje odnosa s osobom od prethodno spomenutih, odnosno šanse za križanje su dodatno smanjene. Međutim, uzorci su davali različite sekvence mitohondrijske DNA, što znači da se križanje dogodilo puno puta. Pored toga, ispada da se hibridi nikada nisu križali sa ženkama tih hipotetičkih primata. Napokon, čini se da su ti primati izumrli budući da nije pronađen nijedan primjer njihove mitohondrijske DNA.

Kakve su to žene koje su pristale pariti se s nekim nepoznatim majmunima? Ako želite ići u korak sa modernim znanstvenim idejama, tada biste se trebali pouzdati u populacije koje su nekoć živjele u Aziji i čiji su zasebni ogranci kasnije prodrli u Ameriku. Nitko drugi nije živio u Americi (do nedavno). Ali, nažalost, nije bilo moguće pronaći azijski trag u mitohondrijskoj DNK. Većina sekvenci su europskog podrijetla, a postoji i nekoliko afričkih primjera.

Gospođa Kechum detaljno je opisala jedan od uzoraka. Prema njezinim riječima, pripada haplotipu koji je nastao u Španjolskoj prije oko 13 tisuća godina. Stoga hibridizacija nije mogla nastupiti prije pojave ovog haplotipa.

Na prvi je pogled nemoguće izgraditi koherentnu hipotezu temeljenu na ovom neredu. Očito je da su istraživači završili s ljudskim uzorcima i to jako onečišćenima, što dobro objašnjava raznolikost i starost sekvenci.

Ali ne zaboravimo da za gospođu Kechum mogućnost očitog tumačenja ne dolazi u obzir. Autori sugeriraju da su tijekom posljednjeg ledenog doba skupine Europljana i Afrikanaca (sic!), Lutajući nepreglednim ledenjacima sjevernog Atlantika, odlutale u Sjevernu Ameriku. Doista, postoji hipoteza da su lovci solutrejske kulture prešli Atlantik na ledu i osnovali nekoliko naselja na istočnoj obali Sjeverne Amerike, nakon čega su ili izumrli ili su ih asimilirali imigranti iz Azije. Ali gospođi Kechum iz nekog se razloga nije svidjela ova pretpostavka. Ona ne isključuje mogućnost da se križanje moglo dogoditi u Europi, nakon čega je Bigfoot nekako završio u Americi - najvjerojatnije, preko kopnenog mosta na mjestu Beringova tjesnaca. "Mogli bi pješice prijeći cijeli svijet", kaže istraživač. "Tako su brzi!"

U svakom slučaju, prema gospođi Kechum, to su beznačajni detalji: „Ne znamo kako su došli ovdje. Samo znamo da su to učinili."

Dakle, do sada neobičnosti studije nisu bile povezane s metodom, već s interpretacijom rezultata. Ali čim su autori počeli proučavati određene sekvence genoma, počeli su zaista ozbiljni problemi. Neki su uzorci nosili dovoljno DNA da se mogu sekvencirati na jednoj od visokopropusnih platformi. Ocjena kvalitete ukazivala je na to da postoji dovoljno sljedova za njihovo sastavljanje u genom. (Čudno, znanstvenici su to pogrešno protumačili kao naznaku da su ispred sekvenci iste osobe.)

Strojevi s velikom propusnošću obično proizvode kratke sekvence od samo stotinu baza, dok čak i najmanji ljudski kromosom ima više od 40 milijuna baza. Postoje programi koji mogu prepoznati kada se duet takvih fragmenata od 100 baza djelomično preklopi i postane moguće od njih sastaviti novi fragment - već od 150, na primjer baza. Traženje takvih slojeva omogućuje vam postupno stvaranje fragmenata od nekoliko milijuna parova baza. Ova metoda je nesavršena (ostavlja "rupe" u genomu), ali je prikladna i široko korištena.

Iz nekog nerazumljivog razloga naši junaci ga nisu koristili. Umjesto toga, uzeli su jedan ljudski kromosom i pomoću računalnih programa pokušali sastaviti nešto slično od materijala kojim su raspolagali.

Ali većina regija kodiranja DNA sisavaca konzervativna je i stoga se lijepo slažu na ljudskom kromosomu, dok se neprikladni dio genoma zanemaruje. Drugim riječima, ovaj pristup gotovo je zajamčen da će dati nešto slično ljudskom genomu.

Drugi problem ove metode je taj što softver obično uzima u obzir kromosomsku sekvencu osobe kao cilj koji se mora postići. Ako program ne pronađe savršeno podudaranje, potražit će najbolje dostupno.

Bez obzira na to, nije bilo moguće prikupiti cijeli kromosom. Računalo je proizvelo tri dijela kromosoma, po nekoliko stotina tisuća baznih parova, a ljudski genom ih, podsjetimo, sadrži više od tri milijarde. S obzirom na to da je pokazatelj kvalitete DNA bio visok, možemo govoriti o dvije stvari: ili je softver odabran loše, ili je bilo malo ljudske DNA.

Zaustavimo se neko vrijeme i pokušajmo zamisliti da su zaključci autora točni, odnosno Bigfoot postoji i plod je ljubavi ljudi s nekim neidentificiranim hominidom. Poznato je da su se naši preci križali s neandertalcima i Denisovcima, a rezultat tih brakova, naravno, trebao je biti nešto poput muškarca, jer su neandertalci i Denisovci bili vrlo slični ljudima. Slijedom toga, da bi proizveli Bigfoot, ljudi su se trebali križati s nekim udaljenijim rođakom, ali ne toliko dalekim kao čimpanza.

Kako bi izgledao genom takvog hominina? Genomi neandertalaca i Denisovanaca vrlo su slični ljudima. Genom "hominina X" trebao bi se razlikovati od našeg, ali ne više od genoma čimpanzi. Što se tiče strukture velikih razmjera, genom čovjeka i čimpanze gotovo su identični, sa samo šest lokacija s velikom strukturnom razlikom, odnosno ukupno 11 prijelomnih točaka. I nijedna od tih točaka nije na 11. kromosomu, koji su autori pokušavali rekonstruirati, pa je to u redu.

Manje umetanja i brisanja su raširenija, ali ne puno. Ako se usredotočimo na ona područja genoma u kojima gore spomenute velike regije koje dijele ljude i čimpanze ne postoje, tada se naši genomi s njima podudaraju za 99%. Može se pretpostaviti da bi se genom hominina, s kojim bi se naš predak mogao križati, trebao podudarati s našim za 97–98%.

Hibridi prve generacije imat će genome svojih roditelja u omjeru 50 prema 50. Naravno, prirodna selekcija će reći svoje, ali općenito, oko 90% ljudskog genoma nije pod selektivnim pritiskom, a glavnina ostatka ne potpada niti pod njega jednostavno zato što da je identično kod oba roditelja. Kao rezultat, 98–99% gena obiju vrsta nasumično će se naslijediti.

Naravno, nakon prve generacije započet će rekombinacija dvaju genoma, čija je jedinica centimorgan. 1 cM odgovara udaljenosti između gena, čija se rekombinacija događa s učestalošću od 1%. Ako imate 50 milijuna baznih parova DNA, tada postoji jednaka šansa za rekombinaciju, a ne rekombinaciju sa svakom generacijom. U ljudi je jedna generacija u prosjeku oko 29 godina, u čimpanza - 25. Može se pretpostaviti da je Bigfoot star oko 27 godina.

Ako su Yeti nastali prije otprilike 13 tisuća godina, tada se od tada promijenio oko 481 naraštaj. To znači 241 rekombinaciju. U prosjeku ćemo vidjeti jedan znak rekombinacije za svakih 200.000 baznih parova ili nešto slično.

Dakle, znamo kako bi hibridni genom trebao izgledati: dijelovi ljudske DNA duljine preko 100 tisuća baza izmjenjuju se s segmentima iste veličine koji su slični ljudskim, ali i dalje različiti od njih. Sličnosti između jednog i drugog moraju biti vrlo jake, pa bi bilo teško reći gdje završava ljudska sekvenca, a započinje neljudska. Da bi se to riješilo, treba koristiti opremu s rezolucijom u području od tisuću parova baza. A budući da mitohondrijska DNA nagovještava više epizoda križanja, nijedan Yeti ne bi dijelio istu kombinaciju ljudskih i neljudskih regija.

Genom koji su nam gospođa Kechum i njezine kolege pokušali usredotočiti potpuno je drugačiji. Ljudske mrlje dugačke su samo nekoliko stotina baznih parova. Pomiješani su s regijama koje se potpuno razlikuju od ljudskih. Takav genom ni na koji način ne podržava hibridnu hipotezu. Ali gospođa Kechum ostaje pri svom stavu: uostalom, hibridizacija se mogla dogoditi prije mnogo više od 13 tisuća godina.

Djelatnici Ars Technice odlučili su samostalno saznati što je ovaj genom na web stranici ENSEMBL. Softver BLAST pokazao je da kromosom 11 najbolje odgovara ovom nizu sekvenci, što je i očekivano. Ali, kao što se sjećamo, uz čovjeka su postojala i neka druga područja. Ako smo doista hibrid, oni bi trebali barem nalikovati ljudskim, ali ništa od toga - nekima u bazi podataka nisu pronađena podudaranja, dok drugi, kako se ispostavilo, pripadaju medvjedima, miševima i štakorima, odnosno pred sobom imamo obične ljudske uzorke, vrlo jako zagađena DNK životinja uobičajenih u šumama Sjeverne Amerike.

Ponovna analiza jednog od uzoraka u drugom laboratoriju dovela je skeptične genetičare do sličnog zaključka.

Kad je od računala zatraženo da iz ove mešavine sastavi 11. ljudski kromosom, pronašlo je najprikladnije fragmente i praznine između njih popunilo svime - ponekad ljudskim materijalom, ponekad ne.

Kao što vidite, autori studije nisu imali za cilj otkriti što je ispred njih. Polazili su od čvrstog uvjerenja da se radi o čistim uzorcima jeti DNA i tome su pripisane sve neobičnosti. A razlog je taj što je gospođa Kechum vlastitim očima vidjela Bigfoota i bila je nestrpljiva reći svijetu o tome. Prema njezinim riječima, susrela se s entuzijastima koji žive na nekom tajnom mjestu gdje mogu "komunicirati" s jetima. Potonji su navikli na ljude i prilaze im na takvoj udaljenosti s koje ih se može gledati.

Tvrdi da se takva "mjesta okupljanja" drže u tajnosti, tako da novinari, lovci i vlasnici zooloških vrtova nisu zainteresirani za snjegovića. Ukratko, Bigfoota žele zaštititi od pretjerane znatiželje koja im neće donijeti dobro. Ali jednog dana, ljudska mitohondrijska DNK pronađena je u kosi koja je identificirana kao neljudska, a gospođa Kechum htjela je posramiti skeptike.

A sve apsurde svog istraživanja smatra tajnom koja zaslužuje daljnja istraživanja. "Rezultati su takvi kakvi jesu i neću ih uklopiti u uobičajene znanstvene modele ako se ne uklapaju", kaže ona.

Preporučeno: