Aminosäurensequenz eines Neandertalers entschlüsselt

15. März 2005, 20:48
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Protein aus den Knochen eines etwa 75.000 Jahre alten Neandertalers heraus gelöst

Leipzig - Jetzt bekannt: die Aminosäurensequenz eines Proteins des Neandertalers. Einem internationalen Team unter der Leitung von Wissenschaftern des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig in Deutschland ist es erstmals gelungen, aus den Knochen eines etwa 75.000 Jahre alten Neandertalers ein Protein heraus zu lösen und es anschließend zu sequenzieren, das heißt seine Aminosäurensequenz zu bestimmen.

In ihrer Online-Publikation in PNAS, der Zeitschrift der amerikanischen Akademie der Wissenschaften vom 7. März 2005, sprechen die Wissenschafter vom ältesten fossilen Protein, das jemals entschlüsselt wurde. Ähnlich wie DNA-Sequenzen können auch Aminosäurensequenzen Informationen über die genetische Verwandtschaft zwischen ausgestorbenen und lebenden Arten liefern. Diese neu entwickelte Methode eröffnet daher eine Möglichkeit, diese Beziehungen auch bei viel älteren Fossilien, die keine DNA mehr enthalten, zu bestimmen.

Vergleich mit anderen Primaten

Der Knochenfund des Neandertalers, aus dem das Protein gewonnen wurde, stammt aus der irakischen Shanidar-Höhle. Die Wissenschafter der Abteilung Humanevolution des Leipziger Max-Planck-Instituts haben die Sequenz des in den Neandertaler-Knochen enthaltenen Proteins Osteocalcin mit den Osteocalcin-Sequenzen lebender Primaten (Menschen, Schimpansen, Gorillas und Orang-Utans) verglichen.

Das Forscherteam fand heraus, dass die Neandertalersequenz tatsächlich der des modernen Menschen entspricht. Allerdings unterscheiden sich die Sequenzen von Neandertalern, Menschen, Schimpansen und Orang-Utans markant von denen der Gorillas und der meisten anderen Säugetiere: Auf Abschnitt neun des Proteins ist die Aminosäure Hydroxyprolin nämlich durch Prolin ersetzt worden.

Zusammenhang mit Ernährung vermutet

"Möglicherweise ist dies eine Folge der Ernährung", vermutet die an den Arbeiten federführend beteiligte Christina Nielsen-Marsh. Sie fügte hinzu: "Das zur Bildung von Hydroxyprolin benötigte Vitamin C ist in der Nahrung von Pflanzenfressern wie den Gorillas reichlich vorhanden, während es bei den Allesfressern unter den Primaten, wie z.B. Menschen, Neandertalern oder Schimpansen, fehlen kann." Daher könnte die Fähigkeit, Proteine ohne das Vorhandensein von Vitamin C zu bilden, einen Vorteil für die Primaten dargestellt haben, die diesen Nährstoff entweder selten oder gar nicht auf ihrem Speiseplan hatten.

Im Rahmen ihrer Untersuchungen haben die Forscher erstmals eine Methode etabliert, um Proteine aus Fossilien (z.B. frühere Menschen) extrahieren und sequenzieren zu können - bisher wurde nur "alte" DNA untersucht. In ihr ist die Bauanleitung für die Produktion von Proteinen in den Zellen verankert. Das eigentlich Wichtige sind aber in allen Stoffwechselvorgängen die Proteine. Das eröffnet die neue und faszinierende Möglichkeit, die verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen ausgestorbenen und lebenden Arten zu bestimmen und auch phylogenetische, also stammesgeschichtliche, Zusammenhänge besser zu verstehen. (APA)

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    foto: w.reichmann/nhm
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