Leipziger Forscher entschlüsseln das Erbgut des Neandertalers

Freitag, 13. Februar 2009

Leipzig – Als im August 1856 Steinbrucharbeiter in einer Grotte bei Mettmann Knochenteile des Neandertalers fanden, warf dies Fragen auf, die bis heute nicht beantwortet sind. Zwar haben die Forschungen gezeigt, dass die Neandertaler die nächsten Verwandten des heutigen Menschen waren und nicht – wie lange angenommen – unsere direkten Vorfahren.

dpa

Noch heute treibt die Wissenschaftler aber die Frage um, welche Rolle der Neandertaler in der Evolution des modernen Menschen gespielt hat. Forscher aus Leipzig sind der Antwort nun ein Stück näher gekommen: Gemeinsam mit Experten aus den USA haben sie eine „Rohfassung“ des kompletten Neandertaler-Genoms fertig gestellt.

Neandertaler sind die nächsten ausgestorbenen Verwandten des Menschen. Der Frühmensch war mindestens 300.000 Jahre lang über ganz Europa und Teile Asiens verbreitet, bevor er vor etwa 30.000 Jahren ausstarb. Der moderne Mensch und der Neandertaler haben sich – darauf weisen jüngste Forschungen hin – offenbar vor etwa 660.000 Jahren auseinander entwickelt, plus/minus 140.000 Jahre.

Das Neandertaler-Genom könnte den Schlüssel dazu liefern, welche genetischen Veränderungen auf dem Weg zum Homo sapiens entscheidend gewesen sind und schließlich dazu geführt haben, dass dieser sich vor etwa 100.000 Jahren von Afrika ausgehend über die gesamte Welt verbreiten konnte.

Projektleiter Svante Pääbo vom Leipziger Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie sprach von einem Meilenstein, als er am Donnerstag gemeinsam mit anderen Forschern den Entwurf des Neandertaler-Erbguts erstmals öffentlich präsentierte. „Indem wir den Neandertaler studieren, können wir erfahren, wie sich der moderne Mensch entwickelt hat“, betonte sein Kollege Jean-Jacques Hublin.

Für die Forschung mussten gleich mehrere Neandertaler ihre Knochen herhalten. Der Großteil der untersuchten DNA stammt von einem etwa 38.000 Jahre alten Fossil, das 1980 in einer Höhle in Kroatien entdeckt wurde. Außerdem analysierten die Forscher Knochenfunde aus Spanien und dem Kaukasus. Auch der vor mehr als 150 Jahren im Neandertal gefundene Namensgeber des Frühmenschen steuerte eine DNA-Probe bei. 

In den vergangenen drei Jahren leisteten die Wissenschaftler Puzzlearbeit: Gemeinsam mit der US-Firma „454 Life Siences“ haben die Leipziger Forscher mehr als drei Milliarden DNA-Fragmente aus Neandertaler-Knochen analysiert, die mehr als 60 Prozent des Genoms abdecken. Aus diesen DNA-Stückchen haben die Forscher nun das gesamte Erbgut zusammengebaut.

Die DNA von Fossilien zu analysieren ist eine technische Herausforderung. Stirbt ein Organismus, werden seine Zellen von Bakterien und Pilzen überrannt. ein Großteil der Erbinformationen wird zerstört und der geringe Teil, der übrig bleibt, zerfällt im Laufe der Zeit in kleine Stücke und wird chemisch verändert.

Wenn Wissenschaftler winzige Proben alter DNA untersuchen, stammt also der Großteil der vorhandenen Erbinformationen nicht von dem Fossil, sondern von Mikroorganismen oder sogar von Forschern selbst, die zuvor mit den Knochen hantierten. Die US-Experten entwickelten eine neue Technologie, um

auch die wenigen kurzen erhaltenen DNA-Stücke analysieren zu können. „Die nun hergestellte erste Version des Genoms konnte mit weniger als einem halben Gramm Knochen erzeugt werden“, berichtet Pääbo. 

Vor den Forschern liegt jetzt aber noch eine weitere knifflige Aufgabe. Sie wollen das entzifferte Neandertal-Genom mit den bereits entschlüsselten Genomen von Menschen und Schimpansen vergleichen um festzustellen, „wie das Genom der ausgestorbenen Neandertaler von dem des heutigen Menschen abweicht“, erklärt Pääbo, der dafür Experten aus aller Welt zusammengetrommelt hat. 

Besonderes Augenmerk richten die Experten unter anderem auf Gene, die mit der Alterung und der Entwicklung des Gehirns in Verbindung gebracht werden und auf das so genannte FOXP2-Gen, das möglicherweise maßgeblich zur Sprachfähigkeit beigetragen hat.

„Vorläufige Ergebnisse unseres Konsortiums deuten allerdings darauf hin, dass Neandertaler, wenn überhaupt, nur einen sehr geringen Anteil zu der bei den heutigen Menschen gefundenen Varianz beigetragen haben“, betont Pääbo. © afp/aerzteblatt.de