Тем не ме­нее, со­дер­жа­тель­ная часть де­ни­со­вс­ко­го ге­но­ма, к ко­то­рой при­над­ле­жат прак­ти­чес­ки все бе­лок-ко­ди­ру­ю­щие ге­ны и важ­ней­шие ре­гу­ля­тор­ные участ­ки, те­перь ре­ко­н­стру­и­ро­ва­на с по­ра­зи­тель­ной точ­ностью. Это­го уда­лось до­бить­ся бла­го­да­ря но­вой ме­то­ди­ке ра­бо­ты с древ­ней ДНК, ко­то­рую изоб­рел пер­вый ав­тор статьи Мат­ти­ас Майер (Matthias Meyer). По его сло­вам, «ник­то не ожи­дал, что удаст­ся по­лу­чить та­кой вы­со­ко­ка­че­ст­вен­ный ге­ном древ­не­го че­ло­ве­ка. Все бы­ли шо­ки­ро­ва­ны ре­зуль­та­том, вклю­чая ме­ня».

2. Но­вый спо­соб сек­ве­ни­ро­ва­ния древ­ней ДНК

Ис­ко­па­е­мые кос­ти обыч­но силь­но заг­ряз­не­ны сов­ре­мен­ной ДНК, в ос­нов­ном бак­те­ри­аль­ной, так что до­ля под­лин­ной древ­ней ДНК сос­тав­ля­ет все­го нес­коль­ко про­цен­тов. В фа­лан­ге из Де­ни­со­вой пе­ще­ры со­дер­жа­ние древ­ней ДНК иск­лю­чи­тель­но вы­со­кое (70%), од­на­ко в рас­по­ря­же­нии ис­сле­до­ва­те­лей был лишь кро­шеч­ный фраг­мент этой кос­точ­ки, по­э­то­му бы­ло очень важ­но ни­че­го не по­те­рять.

До сих пор па­ле­о­ге­не­ти­ки поль­зо­ва­лись тех­но­ло­ги­я­ми сек­ве­ни­ро­ва­ния, раз­ра­бо­тан­ны­ми для сов­ре­мен­ных ор­га­низ­мов. Эти ме­то­ды ори­ен­ти­ро­ва­ны на ра­бо­ту с мо­ле­ку­ла­ми ДНК в их «стан­да­рт­ной» кон­фи­гу­ра­ции, то есть в фор­ме двой­ной спи­ра­ли. Од­на­ко мно­гие фраг­мен­ты древ­ней ДНК, вы­де­лен­ные из ис­ко­па­е­мых кос­тей, час­тич­но или пол­ностью рас­па­да­ют­ся на оди­ноч­ные ни­ти, или од­на из ни­тей двой­ной спи­ра­ли ока­зы­ва­ет­ся пов­реж­де­на. До сих пор в хо­де па­ле­о­ге­не­ти­чес­ких ис­сле­до­ва­ний та­кие фраг­мен­ты те­ря­лись. Раз­ра­бо­тан­ная Мейе­ром ме­то­ди­ка поз­во­ля­ет их пой­мать и от­сек­ве­ни­ро­вать на­ря­ду с обыч­ны­ми, двух­ни­те­вы­ми фраг­мен­та­ми. Для это­го к 3’-кон­цам од­но­це­по­чеч­ных фраг­мен­тов древ­ней ДНК при­со­е­ди­ня­ют би­о­ти­ни­ли­ро­ван­ные (то есть свя­зан­ные с би­о­ти­ном, см. biotinylation) оли­го­нук­ле­о­ти­ды – «адап­те­ры». Адап­тер за­тем ис­поль­зу­ет­ся в ка­че­ст­ве прай­ме­ра (зат­рав­ки) для син­те­за не­дос­та­ю­щей комп­ле­мен­тар­ной це­пи ДНК на мат­ри­це ис­ход­но­го од­но­це­по­чеч­но­го фраг­мен­та, ко­то­рый в ито­ге ста­но­вит­ся двух­це­по­чеч­ным, пос­ле че­го его мож­но сек­ве­ни­ро­вать стан­да­рт­ны­ми ме­то­да­ми (под­роб­ное опи­са­ние ме­то­ди­ки при­ве­де­но в до­пол­ни­тель­ных ма­те­ри­а­лах к об­суж­да­е­мой статье). Но­вая ме­то­ди­ка поз­во­ли­ла на по­ря­док уве­ли­чить ко­ли­че­ст­во древ­ней ДНК, дос­туп­ной для сек­ве­ни­ро­ва­ния, что и обес­пе­чи­ло ус­пех предп­ри­я­тия.

3. Но­вые да­ти­ров­ки

Для срав­не­ния ав­то­ры от­сек­ве­ни­ро­ва­ли (с пок­ры­ти­ем от 24 до 33) ге­но­мы 11 сов­ре­мен­ных лю­дей: пя­те­рых аф­ри­кан­цев, двух ев­ро­пей­цев, трех ази­а­тов и юж­но­а­ме­ри­ка­нс­ко­го ин­дей­ца. Срав­не­ние всех этих ге­но­мов меж­ду со­бой и с ге­но­мом де­ни­со­вс­кой де­воч­ки по­ка­за­ло, что пред­ки са­пи­ен­сов и де­ни­сов­цев от­де­ли­лись друг от дру­га в про­ме­жут­ке от 170 до 700 ты­сяч лет на­зад. Столь низ­кая точ­ность свя­за­на с тем, что не­дав­ние ис­сле­до­ва­ния зас­та­ви­ли усом­нить­ся в име­ю­щих­ся оцен­ках ско­рос­ти му­ти­ро­ва­ния у лю­дей, а не зная ско­рость му­ти­ро­ва­ния, нель­зя от­ка­либ­ро­вать «мо­ле­ку­ляр­ные ча­сы», ис­поль­зу­е­мые для вы­чис­ле­ния вре­ме­ни рас­хож­де­ния по­пу­ля­ций.

Ав­то­ры об­на­ру­жи­ли, что де­ни­со­вс­кий ге­ном чуть боль­ше по­хож на ге­ном шим­пан­зе, чем ге­но­мы сов­ре­мен­ных лю­дей (меж­ду ге­но­ма­ми де­ни­сов­ца и шим­пан­зе на 1,16% мень­ше раз­ли­чий). Ско­рее все­го, это объ­яс­ня­ет­ся тем, что у сов­ре­мен­ных лю­дей бы­ло боль­ше вре­ме­ни на на­коп­ле­ние от­ли­чий от шим­пан­зе, чем у де­ни­со­вс­кой де­воч­ки, жив­шей нес­коль­ко де­сят­ков ты­ся­че­ле­тий на­зад. Ес­ли это так и ес­ли ско­рость на­коп­ле­ния из­ме­не­ний в ДНК бы­ла при­мер­но пос­то­ян­ной (до­пу­ще­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве прин­ци­па «мо­ле­ку­ляр­ных ча­сов»), то дан­ную ве­ли­чи­ну (1,16%) мож­но ис­поль­зо­вать для да­ти­ро­ва­ния де­ни­со­вс­кой фа­лан­ги. Ес­ли пред­ки лю­дей и шим­пан­зе раз­де­ли­лись 6,5 млн лет на­зад и от это­го мо­мен­та до смер­ти де­ни­со­вс­кой де­воч­ки прош­ло на 1,16% мень­ше вре­ме­ни, чем до сов­ре­мен­нос­ти, то по­лу­ча­ет­ся, что воз­раст на­ход­ки – при­мер­но 75 ты­сяч лет. Это, по­жа­луй, пер­вая серь­ез­ная по­пыт­ка ис­поль­зо­вать па­ле­о­ге­не­ти­чес­кие дан­ные для да­ти­ров­ки ис­ко­па­е­мых ос­тат­ков, и мы по­ка ни­че­го не мо­жем ска­зать о на­деж­нос­ти та­ко­го ме­то­да. Ма­те­ри­а­лы из Де­ни­со­вой пе­ще­ры по­ка не уда­ет­ся да­ти­ро­вать с дос­та­точ­ной точ­ностью стан­да­рт­ны­ми спо­со­ба­ми. До сих пор воз­раст слоя, в ко­то­ром бы­ла най­де­на фа­лан­га, приб­ли­зи­тель­но оце­ни­вал­ся в 30–50 ты­сяч лет (см. Че­ло­век из Де­ни­со­вой пе­ще­ры ока­зал­ся не са­пи­ен­сом и не не­ан­дер­таль­цем, «Эле­мен­ты», 27.03.2010). Ес­ли даль­ней­шие ис­сле­до­ва­ния подт­вер­дят, что воз­раст кос­точ­ки бли­же к 75 000 лет, чем к 50 000, это ста­нет серь­ез­ным ар­гу­мен­том в поль­зу пра­во­моч­нос­ти но­во­го «па­ле­о­ге­не­ти­чес­ко­го» ме­то­да да­ти­ро­ва­ния.

4. Но­вые дан­ные о гиб­ри­ди­за­ции са­пи­ен­сов с ар­ха­ич­ны­ми ев­ра­зийс­ки­ми по­пу­ля­ци­я­ми

Ана­лиз подт­вер­дил, что не­ко­то­рые по­пу­ля­ции древ­них са­пи­ен­сов, а имен­но пред­ки сов­ре­мен­ных па­пу­а­сов и австра­лий­цев, скре­щи­ва­лись с де­ни­сов­ца­ми и унас­ле­до­ва­ли от них до 6% сво­ей ДНК. В ге­но­мах дру­гих ази­а­тс­ких на­ро­дов за­мет­ных де­ни­со­вс­ких при­ме­сей не об­на­ру­же­но.

Не­ко­то­рые ре­зуль­та­ты ока­за­лись не­о­жи­дан­ны­ми. Так, ав­то­ры об­на­ру­жи­ли, что у жи­те­лей Се­вер­но­го и Юж­но­го Ки­тая, а так­же у юж­но­а­ме­ри­ка­нс­ко­го ин­дей­ца боль­ше об­щих ал­ле­лей с де­ни­сов­ца­ми, чем у ев­ро­пей­цев. При этом боль­шая часть «из­бы­точ­ных» ар­ха­ич­ных ал­ле­лей в ге­но­мах жи­те­лей Вос­точ­ной Азии род­нит их не толь­ко с де­ни­сов­ца­ми, но и с не­ан­дер­таль­ца­ми, пос­коль­ку эти ал­ле­ли оди­на­ко­вы у не­ан­дер­таль­цев и де­ни­сов­цев. Та­ким об­ра­зом, они ука­зы­ва­ют ско­рее на не­ан­дер­тальс­кую, чем на де­ни­со­вс­кую при­месь. Ра­нее бы­ло ус­та­нов­ле­но, что вне­аф­ри­ка­нс­кие са­пи­ен­сы скре­щи­ва­лись с не­ан­дер­таль­ца­ми вско­ре пос­ле сво­е­го вы­хо­да из Аф­ри­ки. Бы­ло это, ско­рее все­го, на Ближ­нем Вос­то­ке. Но­вые дан­ные поз­во­ля­ют пред­по­ло­жить до­пол­ни­тель­ный (вто­рой) эпи­зод гиб­ри­ди­за­ции са­пи­ен­сов с не­ан­дер­таль­ца­ми в Вос­точ­ной Азии, в ко­то­ром участ­во­ва­ли пред­ки сов­ре­мен­ных ки­тай­цев и ин­дей­цев. Для окон­ча­тель­но­го про­яс­не­ния это­го воп­ро­са, по-ви­ди­мо­му, при­дет­ся по­дож­дать, по­ка Пя­а­бо и его кол­ле­ги от­сек­ве­ни­ру­ют не­ан­дер­тальс­кий ге­ном так же ка­че­ст­вен­но, как де­ни­со­вс­кий.

Еще один не­о­жи­дан­ный ре­зуль­тат сос­то­ит в том, что в ге­но­ме па­пу­а­са участ­ки де­ни­со­вс­ко­го про­ис­хож­де­ния на Х-хро­мо­со­ме встре­ча­ют­ся ре­же, чем на ос­таль­ных хро­мо­со­мах (ау­то­со­мах). Этот факт мож­но объ­яс­нить по-раз­но­му. Он мо­жет оз­на­чать, что в гиб­ри­ди­за­ции при­ни­ма­ли учас­тие со сто­ро­ны са­пи­ен­сов в ос­нов­ном жен­щи­ны, а со сто­ро­ны де­ни­сов­цев – муж­чи­ны, или что меж­ду дву­мя по­пу­ля­ци­я­ми в то вре­мя уже су­ще­ст­во­ва­ла час­тич­ная ге­не­ти­чес­кая не­сов­мес­ти­мость, и по­э­то­му ес­те­ст­вен­ный от­бор впос­ле­д­ствии уда­лил из па­пу­а­с­ско­го ге­но­фон­да зна­чи­тель­ную часть де­ни­со­вс­ких фраг­мен­тов Х-хро­мо­со­мы (внут­ри­ге­ном­ные конф­лик­ты силь­нее про­яв­ля­ют­ся и по­то­му «за­мет­нее» для от­бо­ра, ес­ли конф­лик­ту­ю­щие ге­ны си­дят на Х-хро­мо­со­ме).

5. Де­ни­сов­цы бы­ли ма­ло­чис­лен­ны и ге­не­ти­чес­ки од­но­об­раз­ны

Вы­со­кий уро­вень «пок­ры­тия» при сек­ве­ни­ро­ва­нии де­ни­со­вс­ко­го ге­но­ма поз­во­лил ав­то­рам с боль­шой точ­ностью оце­нить сте­пень ге­те­ро­зи­гот­нос­ти де­ни­со­вс­кой де­воч­ки, то есть уро­вень раз­ли­чий меж­ду ге­на­ми, по­лу­чен­ны­ми ею от от­ца и ма­те­ри. Этот уро­вень ока­зал­ся впя­те­ро ни­же, чем у сов­ре­мен­ных аф­ри­кан­цев, вчет­ве­ро ни­же, чем у сов­ре­мен­ных ев­ро­пей­цев и ази­а­тов, и поч­ти втрое ни­же, чем у юж­но­а­ме­ри­ка­нс­ко­го ин­дей­ца (на­род­ность ка­ри­ти­а­на, к ко­то­рой при­над­ле­жит этот ин­де­ец, от­ли­ча­ет­ся край­не низ­ким уров­нем ге­те­ро­зи­гот­нос­ти). Ко­ро­че го­во­ря, ро­ди­те­ли де­ни­со­вс­кой де­воч­ки ге­не­ти­чес­ки очень ма­ло от­ли­ча­лись друг от дру­га.