古遺傳學

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古遺傳學 (古遺傳學, Paleogenetics)은 古代 遺物 속에 保存된 有機體의 게놈 을 調査하고 이를 통해 過去를 硏究하는 分野이다. [1] 에밀 즈커캔들 (Emile Zuckerkandl)과 物理化學者 라이너스 폴링 은 1963年 폴리펩티드 의 序列 再構成을 通한 試驗과 關聯하여 古遺傳學이라는 用語를 처음 紹介했다. [2] 알란 윌슨(Allan Wilson)은 1984年 博物館으로부터 入手한 滅種 된 콰가 의 標本에서 첫 番째 DNA 序列을 發表했다. [3]

古遺傳學은 살아있는 有機體 를 直接 硏究하는 것은 아니다. 古代 DNA에서 發見된 여러 조각들을 利用해 다양한 分析을 통해 硏究해 나간다. [4] 有機體 遺傳學 은 "滅種 되버린 種과 進化的 흐름을 直接的으로 보여주는 證人"이라 할 수 있다. [5]

應用 分野 [ 編輯 ]

鎭火 [ 編輯 ]

蛋白質 폴리펩티드 序列 속에서 種種 다른 種과 類似한 序列이 發見된다. 이 類似性은 DNA 類似性과 直接的으로 關聯되어있다. 이것이 偶然의 一致이거나 自然 選擇 에 依한 收斂이라고 하기에는 너무 긴 一貫性으로 보여주므로, 이러한 類似性은 共通 遺傳子를 가진 共通 祖上의 存在를 自然스럽게 推測할 수 있게 해준다. 이를 통해 폴리펩티드 序列은 다른 종들과 比較를 可能하게 하며, 두 個의 遺傳的 序列의 差異는 共通 祖上이 存在했던 時間들을 어느程度 誤差 範圍內에서 決定할 수 있도록 해준다. [2]

人間의 進化 [ 編輯 ]

네안데르탈人 女性의 허벅지 뼈를 使用하여, 네안데르탈人 게놈의 63%가 밝혀졌고 37億 個의 DNA 鹽基가 解讀되었다. [6] [7] 호모네안데르탈레닌시스 는 3萬年 前에 사라질 때까지 호모사피엔스 의 가장 가까운 親戚이었다. 네안데르탈人 게놈 은 解剖學的으로 現代 人間이 가지는 變異의 範圍 안에 있는 것으로 나타났으나 그 變異 範圍 中에서는 가장자리에 있다. 古遺傳學 分析에 따르면 네안데르탈人이 호모사피엔스 보다 침팬지와 더 많은 DNA를 共有했다. [7] 또한 네안데르탈人은 현대 人類보다 遺傳的 多樣性이 적다. 이는 호모네안데르탈렌시스가 比較的 少數로 構成된 그룹에서 자라 났음을 나타낸다. [7] 호모사피엔스의 DNA 鹽基序列 은 約 13萬 ~ 25萬年 前에 아프리카 에서 처음 나타났다. [7]

古遺傳學은 호미니드 進化와 分布에 對해 많은 可能性을 열어 준다. 호미니드 遺跡의 게놈을 分析함으로써, 그들의 血統이 어디서 왔는지, 또 어느 共通 祖上과 共有하는지 알아 낼 수 있다. 시베리아 에서 發見된 人類種 中 하나인 데니소바人 네안데르탈人 호모사피엔스 에서는 發見되지 않은 遺傳子가 包含된 것처럼 보여, 새로운 系統이나 人類의 種으로 보게 될 수도 있다. [8]

文化의 進化 [ 編輯 ]

DNA를 통해 過去 사람들의 삶도 엿볼 수 있다. 네안데르탈人의 DNA는 작은 臨時 共同體에서 살았다는 것을 보여준다. [7] 또 네안데르탈人은 젖糖을 잘 소화시키지 못한 다. 이처럼 DNA 分析을 통해 그들의 삶의 制限과 變異가 어떻게 일어났는지를 알아낼 수 있다. [7]

考古學 [ 編輯 ]

古代 疾病 [ 編輯 ]

DNA를 硏究를 통해 人類의 疾病과 醫學的 歷史를 觀察 할 수 있다. DNA를 追跡하면서 우리는 特定 疾病이 언제 人間에게 感染되기 始作했는지를 알 수 있다.

외치 [ 編輯 ]

라임病 의 가장 오래된 事例는 아이스맨이라 불리는 외치 라는 男子의 게놈에서 發見되었다. [9] 외치는 紀元前 3,300年頃에 死亡했으며, 1990年 東部 알프스에서 그 遺骸가 發見되었다. [9] 그의 遺傳子는 發見된 後 20年까지 이루어지지 못했다. 라임病을 일으키는 細菌인 보렐리아 부르그도르페리 (Borrelia burgdorferi)의 細菌의 油田 물이 外治의 遺傳 物質에서 發見되었다. [9]

動物의 家畜化 [ 編輯 ]

古遺傳學은 人間뿐만 아니라, 人間이 다른 生物에게 어떤 影響을 미쳤는지도 알 수 있다. 처럼 家畜化 된 種의 遺傳學的 흐름과 野生 소들의 考古學的 記錄을 對照 分析함으로써, 家畜化 程度를 알아 낼 수 있다. 이는 人間이 소들을 어떻게 家畜化했는지 文化的 行動에 對해서도 많은 것을 알 수 있다. 이처럼 家畜化된 動物의 遺傳學은 旣存의 生物學的 遺物에서는 볼 수 없는 行動, 發達, 成熟 等과 같은 端緖를 알 수 있게 해준다. 遺傳子의 多樣性을 통해 該當 종들이 어디에서 길들여 졌는지, 그리고 다른 地域으로 어떻게 移住했는지를 알 수 있다. [5]

挑戰 課題 [ 編輯 ]

古代 遺物의 DNA는 普通 살아있는 有機體보다 훨씬 작은 部分만을 包含한다. [2] [10] 이는 살아있는 組織에서 修理를 擔當하는 酵素 가 機能을 멈추면 죽은 組織의 DNA 가 分解되기 때문이다. DNA 保存은 溫度, 濕度, 酸素, 햇빛을 包含한 여러 環境的 特性에 따라 달라진다. 高溫多濕 地域의 遺跡은 大體로 數十萬 年 동안 熱과 酸素가 잘 遮斷된 永久凍土 나 洞窟의 DNA보다 損傷이 甚하다. [11] 또한 古代 遺跡의 DNA는 發掘 後에 훨씬 빨리 分解되며 發掘 直後의 뼈는 살아있는 遺傳 物質을 包含 할 確率이 훨씬 높다. [5] 發掘 後, 뼈를 殺菌되지 않은 道具로 다루거나 直接 皮膚로 만지면 現代의 DNA로 汚染 될 수 있다. 이는 잘못된 分析 結果를 招來할 수 있다. [5]

같이 보기 [ 編輯 ]

各州 [ 編輯 ]

  1. 〈Molecular paleoscience: Systems biology from the past〉. 《Protein evolution》. Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology 75 . 2007. 1?132, xi쪽. doi : 10.1002/9780471224464.ch1 . ISBN   9780471224464 . PMID   17124866 .  
  2. “Chemical Paleogenetics: Molecular "Restoration Studies" of Extinct Forms of Life”. 《Acta Chemica Scandinavica》 17 (supl.): 9?16. 1963. doi : 10.3891/acta.chem.scand.17s-0009 .  
  3. “DNA sequences from the quagga, an extinct member of the horse family”. 《Nature》 312 (5991): 282?4. 1984. doi : 10.1038/312282a0 . PMID   6504142 . 要約文 – Science Magazine.   [ 깨진 링크 ( 過去 內容 찾기 )]
  4. Gibbons, A (December 2010). “Tiny time machines revisit ancient life”. 《Science》 330 (6011): 1616. doi : 10.1126/science.330.6011.1616 . PMID   21163988 . 2015年 10月 18日에 元本 |保存url= |url= 을 必要로 函 ( 도움말 ) 에서 保存된 文書. 要約文 – SciTechStory.  
  5. Geigl E-M (2008). “Palaeogenetics of cattle domestication: Methodological challenges for the study of fossil bones preserved in the domestication centre in Southwest Asia”. 《Comptes Rendus Palevol》 7 (2?3): 99?112. doi : 10.1016/j.crpv.2008.02.001 .  
  6. “A draft sequence of the Neanderthal genome”. 《Science》 328 (5979): 710?22. May 2010. doi : 10.1126/science.1188021 . PMID   20448178 .  
  7. Saey TH (2009). “Story one: Team decodes neanderthal DNA: Genome draft may reveal secrets of human evolution”. 《Science News》 175 (6): 5?7. doi : 10.1002/scin.2009.5591750604 .  
  8. Zorich Z (2010). “Neanderthal Genome Decoded” . 《Archaeology》 (Archaeological Institute of America) 63 (4). 2012年 5月 27日에 原本 文書 에서 保存된 文書 . 2019年 4月 3日에 確認함 .  
  9. “New insights into the Tyrolean Iceman's origin and phenotype as inferred by whole-genome sequencing”. 《Nature Communications》 3 (2): 698. 2012. doi : 10.1038/ncomms1701 . PMID   22426219 . 要約文 – DiscoveryNews.  
  10. Kaplan, Matt. DNA에는 521年 半減期가 있습니다. Nature News , 2012年 10月 10日
  11. 위크 먼, 포레스트. DNA의 有效 期間은 어떻게됩니까? 2013年 2月 5日 Slate magazine