访马普进化人类学研究所所长


 
问:古代DNA分析中,真实性至关重要。您如何确保尼安德特人DNA的真实性?
 
答:首先,我们的DNA分析是在极其清洁的环境下进行的,以避免实验室内引入DNA的污染。例如,在专用实验室内提取DNA;实验室的设备皆经过严格的消毒处理;每天用紫外线照射实验室;实验室中的人员穿防护服等。不难理解,这些措施仍不能消除已存在于样品内的DNA污染,所以必须对DNA的受污染程度作认真评估。
 
业已证明,尼安德特人基因组的大部分片段与现代人相近,但其线粒体DNA与现代人之间存在一定差异。这样,分析尼安德特人线粒体基因组中不同于现代人的位点,即可评估样品所提取线粒体DNA的污染程度,进而判断该样品线粒体DNA分析的有效性。一般说来,根据已知线粒体DNA的污染程度,还可推算内源的核DNA含量。然而,由于线粒体DNA与核DNA的污染程度不一定相同,为确保分析的可靠性,通常还需采用其他方法验证核DNA污染程度。例如,在分析尼安德特女性骨骼样品时,拟寻找其是否有Y染色体DNA,若有,则可确定存在男性污染,这是因为唯独男性才存在Y染色体。目前,我们正致力于探明尼安德特人核基因组中不同于现代人的位点。相信不久的将来,人们根据这些位点的分析,即可直接评估有无外来核DNA的污染。
 
问:当前,您开展的项目是完成尼安德特人的完整基因组序列。完整的基因组序列可以提供哪些重要信息?
 
答:首先,完整的基因组序列能够成为生物学家的工具。生物学家可以使用计算机和互联网,分析基因组中任一感兴趣的片段或结构,而不需再次进行繁琐的基因测序。
 
我们拥有共同的祖先,即400万年到700万年前的猿类。不同基因组的比较,例如,人类基因组与黑猩猩或其他猿类基因组的比较,可望了解到基因组发生变化的具体位点和变化规律。假如人类基因组不同于黑猩猩的基因组,则表明人类基因组确实发生了不可忽视的变化。
 
具体说来,欲标定进化分支上的人类所相应的基因变化,尼安德特人完整基因组的研究显然具有极其重要的意义。如果早在尼安德特人出现之前,一些人类基因已经发生了变化,则表明现代人与尼安德特人的基因序列相近。反之则表明,较之现代人,尼安德特人更接近于猿。
 
需要指出的是,尼安德特人完整基因组的研究,还可作为一种新方法和新思路,以探寻人类基因组中受正向选择(物种受外界环境的影响,在已突变的基因中筛选,淘汰不适应环境的基因,选择可有效适应环境的基因)影响的区域。即将尼安德特基因组与现代人及近亲物种的基因组作对比,了解那些与人类进化密切相关、并保留于现代人中的基因区域。
 
问:现今,您引领着马普学会莱比锡进化人类学研究所的进化遗传学系。您认为遗传学系中什么问题至关重要?不同背景的科学家如何解决这个问题?
 
答:事实上,我们的工作和所里大多数专家一样,皆注重探索现代人与近亲物种间的相同和不同之处。这里的近亲物种主要指现存猿类和灭绝旁系(如古老的尼安德特人及其他古人类)。我们的研究内容主要有两大方面:一方面,比较现代人和近亲物种基因组;另一方面,分析不同组织的不同基因所产生的核糖核酸(RNA)含量,探讨相关基因的活性。目前,我们已开始采用基因组测序、微阵列、RNA高通量测序/质谱高通量分析蛋白质等一系列方法,研究相关基因表达蛋白的含量。
 
问:今年5月,中国科学院与德国马普学会人类演化和科技考古联合实验室在北京正式挂牌成立,相关学术界对此表示了高度关注。请您谈谈对这一合作前景的看法。
 
答:联合实验室的成立使我激动不已。对我们而言,这是一个与中国科学院的科学家,尤其是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院研究生院的科学家一起工作的极好机会。我深信,联合实验室将会发展成为一个卓越的人类进化科学研究中心,将使双方的科学家彼此紧密联系,共同研究重大课题。与此同时,联合实验室还将注重培养DNA技术、食谱分析和石器微痕分析方面的年轻科学家。不难理解,化石样品可有效地开展古代食谱和DNA分析,并可从不同侧面了解样品的保存情况。
 
当然,最为重要的是,联合实验室可望在中国境内古人类的进化方面不断获得令世人瞩目的重大成果。
 
问:您如何看待中国境内人类化石DNA测序的可能性,例如北京人?
 
答:我相信,中国境内的一些人类化石中,应含有足以提取并用于分析的DNA。和欧洲及亚洲其他地区一样,只有DNA保存得足够好的遗址中才有可能提取到DNA,因此,我们首先着手寻找这些遗址。一般而言,低于20万年或10万年的人类化石很可能存在DNA。北京人虽不属其中,但其后的人类化石中,其DNA仍可让我们了解到中国人类的进化历程。


科学时报 付巧妹





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