Nog maar 15.000 jaar geleden deelden mensen hun grotten met een andere groep rechtopstaande apen, de Denisovans genaamd. De twee mensachtigen waren genetisch verschillend en splitsten zich meer dan 500.000 jaar eerder af van hun dichtstbijzijnde gemeenschappelijke voorouder, maar ze waren fysiek dichtbij. Mensen en Denisovans hebben - waarschijnlijk veel - gedekt over een bereik dat zich uitstrekte van Siberië tot Zuidoost-Azië, waardoor er een geringe genetische afstamming overblijft die vandaag de dag nog steeds detecteerbaar is in sommige menselijke populaties.
Afgezien van die genetische resten, zijn er nog maar een paar herinneringen aan onze oude familiaire overblijfselen - een kaakbeen, wat tanden en het roze bot van een meisje met een klodder DNA op de punt, geplukt uit een grot in Siberië in 2010. Geen complete skeletten of schedels hebben ooit gevonden, waardoor wetenschappers zich afvragen: hoe zagen deze proto-mensen er zelfs uit?
Een nieuwe studie die vandaag (18 september) in het tijdschrift Cell is gepubliceerd, heeft tot doel die vraag te beantwoorden met een ongekende genetische analyse. Door een methylkaart te maken van het genoom van Denisovan - dat wil zeggen een kaart die laat zien hoe chemische veranderingen in genexpressie fysieke eigenschappen kunnen beïnvloeden - heeft een internationaal team van onderzoekers het eerste plausibele portret gereconstrueerd van het 40.000 jaar oude Denisovaanse meisje wiens pink hielp een nieuwe tak van de menselijke stamboom lanceren.
De resultaten tonen een figuur met een laag voorhoofd, een uitstekende kaak en een bijna niet-bestaande kin - een algehele anatomie die niet zo verschilt van een andere groep uitgestorven mensen, de Neanderthalers, die rond dezelfde tijd de aarde bezetten.
"Ik verwachtte dat Denisovan-eigenschappen vergelijkbaar zouden zijn met Neanderthalers, alleen omdat Neanderthalers hun naaste familieleden zijn", vertelde hoofdonderzoeksauteur David Gokhman, een geneticus aan de Stanford University, aan WordsSideKick.com. 'Maar in de weinige eigenschappen waarin ze verschillen, zijn de verschillen extreem.'
Gokhman en zijn collega's ontdekten bijvoorbeeld dat Denisovans aanzienlijk langere tandbogen hadden (dat wil zeggen, hun bovenste en onderste rijen tanden staken verder uit) dan Neanderthalers en moderne mensen; en de toppen van hun schedels waren merkbaar breder. Deze bevindingen geven Gokhman enige hoop dat twee onlangs in China ontdekte gedeeltelijke schedels in feite zouden kunnen behoren tot de breedhoofdige Denisovans, waardoor het magere fossielenbestand van onze ongrijpbare, dode familieleden mogelijk wordt uitgebreid.
Pinky Promise
Dus, hoe reconstrueer je het gezicht van een uitgestorven persoon als je alleen maar met wat DNA op je vingertop hoeft te werken? Voor deze studie zochten Gokhman en zijn collega's naar afwijkingen in genexpressie - of hoe bepaalde fysieke eigenschappen kunnen worden beïnvloed door chemische remmers in de genetische code van een persoon.
'Er zijn verschillende lagen waaruit ons genoom bestaat', zei Gokhman. "We hebben de DNA-sequentie zelf, waar onze genen worden gecodeerd. Daarnaast zijn er regulerende lagen die bepalen welke genen worden geactiveerd of gedeactiveerd, en in welk weefsel."
Een van die lagen is een proces dat DNA-methylering wordt genoemd. Methylering vindt plaats wanneer chemicaliën die één koolstofatoom en drie waterstofatomen bevatten - ook bekend als methylgroepen - binden aan bepaalde DNA-moleculen. Hoewel deze binding de onderliggende DNA-sequentie niet verandert, kan het wel interfereren met de manier waarop specifieke genen tot expressie komen. Bepaalde methyleringspatronen kunnen aangeven of een cel bijvoorbeeld kanker heeft en kunnen leiden tot anatomische misvormingen.
Dus keken de onderzoekers naar het beschikbare Denisovan-DNA om de methyleringspatronen van de groep te vergelijken met die van mensen en Neanderthalers om te zien waar hun genexpressie elkaar overlapt en waar die uiteenlopen. Nadat het unieke methyleringsprofiel van Denisovans in kaart was gebracht, probeerden de onderzoekers erachter te komen welke fysieke eigenschappen door elk gemethyleerd gen werden veranderd, op basis van bekende menselijke aandoeningen die het gevolg zijn wanneer diezelfde genen worden geremd.
Het team vond in Denisovans in totaal 56 eigenschappen waarvan werd voorspeld dat ze anders zouden zijn dan die van moderne mensen en Neanderthalers, waarvan 32 resulteerden in duidelijke anatomische verschillen. Naast hun brede schedels en vooruitstekende kaken hadden Denisovans bredere bekken en ribbenkasten dan moderne mensen, en dunnere, vlakkere gezichten dan Neanderthalers.
Om de nauwkeurigheid van hun anatomische voorspellingen te testen, creëerden de onderzoekers ook vergelijkbare methylkaarten voor Neanderthalers en chimpansees - twee soorten met bekende anatomie - die ze konden gebruiken om hun voorspellingen onmiddellijk te controleren. Ze ontdekten dat ongeveer 85% van hun voorspellingen over welke eigenschappen verschilden en in welke richting (bijvoorbeeld of de schedel van een Neanderthaler breder of dunner was dan die van een mens) dood was.
Dit gaf de onderzoekers hoop dat hun gereconstrueerde Denisovan niet ver verwijderd was van de oude realiteit. Een laatste test van hun voorspellingen kwam in mei 2019, toen een afzonderlijke groep onderzoekers voor het eerst een Denisovan-kaakbeen zou identificeren. Toen Gokhman en zijn collega's hun voorspellingen vergeleken met de werkelijke kaakbeenanatomie, ontdekten ze dat zeven van de acht van hun voorspellingen overeenkwamen.
'De enige echte test van onze voorspellingen is om meer Denisovaanse botten te vinden en ze te matchen', zei Gokhman. Zijn droomfossiel, voegde hij eraan toe, zou een deel van een Denisova-gezicht bevatten - 'alleen gezichten zijn zo verschillend tussen verschillende mensen', zei hij.
