Breaking News Hari ini – Hadiah Nobel 2022: Hubungan antara manusia dan kerabat mereka yang punah – penemuan yang telah memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi oleh ahli genetika Swedia

Ahli genetika Swedia Svante Pääbo memenangkan Hadiah Nobel 2022 dalam Fisiologi atau Kedokteran pada hari Senin untuk analisis genetik inovatif Neanderthal dan Denisovans, karya kerabat manusia atau yang sudah punah. Homo sapiensPääbo dianugerahi Hadiah Nobel untuk “penemuan genom manusia yang punah dan evolusi manusia”.

Karyanya mengarah pada pengembangan cabang ilmu baru yang disebut paleogenomik, atau studi genetik spesies yang punah. Pääbo juga menemukan Denisovans, hominin yang sebelumnya tidak dikenal. Homo sapiens adalah nenek moyang umat manusia yang telah punah.

Dengan migrasi Homo sapiens Sekitar 70.000 tahun yang lalu di luar Afrika, transfer gen terjadi dari hominin yang sekarang sudah punah ke manusia modern. Sistem kekebalan manusia mampu melawan infeksi tertentu berkat gen Neanderthal dan Denisovan.

Siapa kerabat manusia modern?

Pääbo menyelesaikan tugas yang tampaknya mustahil untuk mengurutkan genom Neanderthal. Neanderthal adalah kerabat terdekat manusia yang punah, dengan ciri-ciri yang jelas seperti hidung besar, tulang pipi miring, dahi miring, tubuh lebih pendek dan lebih besar daripada manusia, dan otak besar. Otak Neanderthal umumnya lebih besar dari otak manusia dan sebanding dengan tubuh manusia punah yang lebih kuat.

Neanderthal membuat dan menggunakan berbagai alat canggih, mengendalikan api, tinggal di tempat perlindungan, pemburu terampil hewan besar, membuat dan mengenakan pakaian, dan kadang-kadang membuat ornamen.

Spesimen Neanderthal pertama ditemukan di Jerman pada tahun 1856. Ahli geologi William King datang dengan nama itu pada tahun 1864 Neanderthal Untuk kerabat manusia yang punah, menjadikannya spesies manusia fosil pertama yang diberi nama.

Kelompok manusia purba lainnya yang berjalan di Bumi selama Pleistosen tengah dan akhir (1 juta hingga 11.700 tahun yang lalu) adalah Flores dan Denisova.

Meskipun Neanderthal berkembang di luar Afrika dan menghuni Eropa dan Asia Barat dari sekitar 400.000 hingga 30.000 tahun yang lalu, Homo sapiens Ini pertama kali muncul di Afrika sekitar 300.000 tahun yang lalu. Neanderthal secara misterius menghilang dari Bumi sekitar 40.000 tahun yang lalu.

beberapa kelompok Homo sapiens Ia bermigrasi dari Afrika ke Timur Tengah sekitar 70.000 tahun yang lalu. Kelompok-kelompok ini menyebar dari Afrika ke seluruh dunia. Oleh karena itu, selama puluhan ribu tahun, Homo sapiens Hidup berdampingan dengan Neanderthal di sebagian besar Eurasia.

Informasi genetik tentang manusia dan Neanderthal diperlukan untuk memahami hubungan antara kedua spesies tersebut. Pada awal 2000-an, Proyek Genom Manusia telah memecahkan kode sekitar 92 persen genom. Awal tahun ini, 8% sisanya diurutkan.

Pääbo mengurutkan genom Neanderthal

Tujuan Pääbo adalah untuk mempelajari DNA Neanderthal menggunakan metode genetik modern. Satu batasan, bagaimanapun, adalah bahwa DNA dimodifikasi secara kimiawi dan terfragmentasi dari waktu ke waktu. Akibatnya, hanya sejumlah jejak DNA yang tersisa setelah ribuan tahun. Selain itu, DNA dari spesimen purba terkontaminasi dengan materi genetik dari bakteri dan manusia kontemporer. Untuk mengatasi tantangan teknis ini, Pabo mulai mengembangkan teknik untuk mempelajari DNA Neanderthal sebagai mahasiswa pascadoktoral di Alan Wilson, pelopor dalam bidang biologi evolusioner, kata organisasi Hadiah Nobel di situsnya.

DNA dimodifikasi secara kimiawi dan terfragmentasi. Akibatnya, hanya sejumlah jejak DNA yang tersisa setelah ribuan tahun.Foto: Organisasi Hadiah Nobel
DNA dimodifikasi secara kimiawi dan terfragmentasi. Akibatnya, hanya sejumlah jejak DNA yang tersisa setelah ribuan tahun.Foto: Organisasi Hadiah Nobel

DNA dilokalisasi ke dua kompartemen berbeda dalam sel, DNA nuklir dan DNA mitokondria. DNA inti, yang terdiri dari 300.00.00.000 pasangan basa, mengandung sebagian besar informasi genetik. Sementara itu, ada ribuan salinan genom mitokondria yang lebih kecil dari 16.500 pasangan basa. Mitokondria, umumnya dikenal sebagai pembangkit tenaga sel, adalah organel yang bertanggung jawab untuk menghasilkan energi. Karena memiliki banyak salinan, pengurutan DNA mitokondria memiliki peluang sukses yang lebih tinggi.

Pada tahun 1990, Pääbo diangkat sebagai profesor di Universitas Munich, di mana ia melanjutkan penelitiannya tentang DNA purba dan menganalisis DNA dari mitokondria Neanderthal.

Pääbo menggunakan teknik canggih untuk mengurutkan wilayah DNA mitokondria dari tulang berusia 40.000 tahun.

Bukti perkawinan silang manusia-Neanderthal

Setelah mengurutkan DNA mitokondria Neanderthal, Pääbo mulai mengurutkan genom nuklir spesies yang punah. Di Institut Max Planck di Leipzig, Jerman, Pääbo dan timnya mengurutkan DNA nuklir menggunakan teknik modern dan berkolaborasi dengan para ahli dalam genetika populasi dan analisis sekuens lanjutan.

Upaya Pääbo telah berhasil dan telah mencapai hal yang tampaknya mustahil. Ahli genetika menerbitkan urutan genom Neanderthal pertama pada tahun 2010.Analisis komparatif antara Neanderthal dan Neanderthal Homo sapiens menunjukkan bahwa nenek moyang terbaru dari dua spesies menjelajahi Bumi sekitar 800.000 tahun yang lalu.

Melalui analisis komparatif, Pääbo dan timnya menyelidiki hubungan antara Neanderthal dan manusia modern dan menemukan bahwa urutan DNA lebih mirip dengan manusia kontemporer dari Eropa atau Asia daripada dari Afrika.Ini menunjukkan bahwa Neanderthal dan Homo sapiens Hibrida selama masa koeksistensi mereka yang telah berlangsung selama ribuan tahun.

Sekitar 1 hingga 4 persen genom manusia keturunan Eropa atau Asia modern berasal dari Neanderthal.

Pääbo menemukan Denisovan, spesies manusia yang punah

Pada tahun 2008, sebuah fragmen tulang jari berusia 40.000 tahun yang mengandung DNA yang terawetkan dengan sangat baik ditemukan di Gua Denisova di Siberia selatan. Pääbo dan timnya mengurutkan DNA dan menemukan bahwa itu unik dibandingkan dengan semua urutan yang diketahui dari Neanderthal dan manusia modern. Sebuah hominin yang sebelumnya tidak diketahui ditemukan, kemudian dikenal sebagai Denisovan.

Hubungan antara Denisovans dan manusia modern

Ketika membandingkan urutan gen manusia kontemporer dari berbagai belahan dunia, aliran gen diamati antara Denisovan dan Denisovan. Homo sapiensMisalnya, orang-orang di Melanesia dan Asia Tenggara membawa hingga 6% DNA Denisovan.

Mengapa Penemuan Pääbo Penting

Penemuan Pääbo memberikan wawasan baru tentang sejarah evolusi manusia. Ahli genetika telah menemukan bahwa setidaknya ada dua populasi manusia purba yang punah di Eurasia pada saat itu. Homo sapiens Pindah dari Afrika.

Denisovans tinggal di Eurasia timur, sementara Neanderthal tinggal di Afrika Barat.

Homo sapienskawin silang dengan Neanderthal dan Denisovans selama ekspansi mereka di luar Afrika dan migrasi ke timur.

Sekitar 1 hingga 4 persen genom manusia keturunan Eropa atau Asia modern berasal dari Neanderthal. Foto: Twitter/@NobelPrize
Sekitar 1 hingga 4 persen genom manusia keturunan Eropa atau Asia modern berasal dari Neanderthal. Foto: Twitter/@NobelPrize

Genom manusia punah dari Afrika belum diurutkan karena DNA purba terdegradasi pada tingkat yang dipercepat di iklim tropis.

Pääbo mendirikan disiplin ilmu yang sama sekali baru yang disebut paleogenomik, dan dengan timnya menganalisis beberapa urutan genom tambahan dari manusia yang telah punah.

Urutan ini merupakan sumber daya unik yang dapat digunakan komunitas ilmiah untuk lebih memahami evolusi dan migrasi manusia.

Dengan bantuan temuan Pääbo, para ilmuwan telah menyimpulkan bahwa urutan genetik kuno dari kerabat kita yang telah punah mempengaruhi fisiologi manusia modern. Gen EPAS1 versi Denisovan memiliki keuntungan bertahan hidup di dataran tinggi dan umum di antara orang Tibet saat ini. Demikian juga, ada beberapa gen Neanderthal yang mempengaruhi respon imun manusia terhadap berbagai jenis infeksi.

Dunia sekarang menyadari perbedaan genetik antara keduanya Homo sapiens dan Neanderthal, berkat penelitian perintis Pääbo.


Breaking News Hari ini

Nonton breaking news hari ini online menyajikan berita terkini hari ini seputar isu nasional, internasional, olahraga, entertainment, hingga berita eksklusif.