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Capturez extension d'amorce: Retrieval séquence ciblée à partir de sources d'ADN fortement dégradées
Max-Planck Institute for Evolutionary Anthropology, Leipzig
Nous présentons une méthode d'extraction ciblée de séquences d'ADN ancien, qui nous permettent de reconstituer le génome mitochondrial complet de cinq individus néandertaliens. La comparaison de ces séquences avec les humains d'aujourd'hui suggère que les Néandertaliens avaient une longue durée à faible taille de la population effective.
Other articles by Tomislav Maricic on PubMed
De Microgrammes à Picogrammes : PCR Quantitative Réduit Les Exigences Matérielles De Séquençage Haut-débit
Les efforts actuels pour récupérer le Neandertal et génomes mammouths par séquençage 454 démontrent la sensibilité de cette technologie. Cependant, les applications de séquençage 454 de routine exigent encore quantités de microgramme de matières premières. Cela est dû au manque de méthodes efficaces pour quantifier 454 séquençage des bibliothèques, ce qui nécessite des procédures coûteuses et à forte intensité de main-d'œuvre lors du séquencement d'ADN ancien et autres pauvres échantillons d'ADN. Nous présentons une méthode de quantification de bibliothèque 454 séquençage basée sur la PCR quantitative qui élimine efficacement ces limitations. Nous avons estimé que tant les numéros de la molécule et les distributions de taille de fragment dans les bibliothèques de séquençage provenant des extraits d'ADN de Neandertal, SAGE ditags et l'ADN génomique de bonobo, obtenir des rendements de séquençage optimal sans effectuer les exécutions de titrage. En utilisant cette méthode, séquençage 454 peut régulièrement être effectuées depuis aussi peu que 50 pg de matériels initiaux sans pistes de titrage, réduisant ainsi considérablement les coûts tout en augmentant la portée de l'échantillon débit et protocole de développement sur la plateforme 454. La méthode s'applique également aux Illumina/Solexa et séquençage de l'ABI/solide et devrait donc contribuer à élargir l'accès à tous les trois plates-formes.
Un Neandertal Complet Du Génome Mitochondrial Séquence Déterminée Par Séquençage Haut-débit
Une séquence du génome mitochondrial complet (mt) a été reconstruite à partir d'un Neandertal ans 38 000 individuels avec des séquences d'ADN mitochondrial 8341 identifiés entre 4,8 Go d'ADN produit d'environ 0,3 g d'os. Analyse de la séquence Assemblée établit sans équivoque que l'ADNmt de Neandertal ne relève pas de la variation de l'ADNmt humain existants et permet une estimation de la date de divergence entre les deux lignées d'ADNmt de 660 000 +/-140 000 ans. Des 13 protéines codées dans l'ADN mitochondrial, sous-unité 2 de cytochrome c oxydase de la chaîne mitochondriale de transport d'électrons a connu le plus grand nombre de substitutions d'acides aminés dans les ancêtres de l'homme depuis la séparation des Néandertaliens. Il est prouvé que purifier la sélection dans le Neandertal ADNmt a été réduite par rapport aux autres lignées de primates, suggérant que la taille effective de la population de Néandertal était petite.
Optimisation De 454 Séquençage De Préparation De La Bibliothèque De Petites Quantités D'ADN Permet La Détermination De La Séquence Des Deux Brins D'ADN
Pour augmenter le rendement de la séquence d'ADN généré par la technologie 454 de petites quantités d'ADN de départ, nous avons étudié l'efficacité de chaque étape du processus de préparation de 454 bibliothèque. Nous constatons que la dernière étape, lorsque la bibliothèque simple brin est libérée par NaOH, est inefficace et très variable. Lorsque cette étape est remplacée par un traitement thermique, les montants de bibliothèque augmentent considérablement. En outre, lorsque les modèles de séquençage sont d'abord isolées par traitement de NaOH, puis par traitement thermique, les séquences de deux brins de molécules d'ADN de chaque modèle peuvent être déterminés. En utilisant cette approche, nous confirmons que paires de bases C/G observé comme T / une paires de bases des séquences d'ADN de Neandertal sont dû à une modification des résidus cytosine plutôt que guanine.
Recherche Ciblée Et L'analyse Des Cinq Génomes D'ADNmt De Neandertal
Analyse de l'ADN de Neandertal offre de grandes possibilités pour l'étude de l'histoire de la population de ce groupe des homininés, mais les progrès ont été limités en raison de la rareté des échantillons et état endommagé de l'ADN. Nous présentons une méthode d'antique DNA sequence recherche ciblée qui réduit considérablement la destruction de l'échantillon et le séquençage des demandes et cette méthode permet de reconstruire les génomes mitochondriaux complets d'ADN (ADN mitochondrial) de cinq Néandertaliens de dans l'ensemble de leur aire de répartition géographique. Nous constatons que l'ADN mitochondrial diversité génétique chez les Néandertaliens qui vivait il y a 38 000 à 70 000 ans était environ le tiers de celui chez l'homme moderne contemporain. Avec des analyses de l'évolution des protéines ADN mitochondrial, ces données suggèrent que la taille effective de la population à long terme des Néandertaliens a été inférieure à celle des hommes modernes et les grands singes.
Un Génome D'ADN Mitochondrial Complet D'un Homme Modern Précoce De Kostenki En Russie
La récupération de séquences d'ADN des premiers humains modernes (EMHs) pourrait faire la lumière sur leurs interactions avec les groupes archaïques comme les Néandertaliens et leurs relations avec les populations humaines actuelles. Toutefois, ces expériences sont très problématiques parce que l'ADN humain actuel contamine fréquemment OS [1, 2]. Par exemple, dans une étude récente de mitochondrial (mt) ADN du néolithiques européens squelettes, séquence variantes n'étaient prises aussi authentiques que si elles étaient absentes ou rares dans la population actuelle, tandis que d'autres devaient être réduits que possible contamination [3, 4]. Cela limite l'analyse aux individus EMH transportant des séquences rares et donne ainsi une vue biaisée de l'ancien pool génique. Autres approches d'identifier la contamination ADN, comme le génotypage tous les individus qui sont entrés en contact avec un échantillon, limitent les analyses aux spécimens lorsque cela est possible [5, 6] et n'excluent pas toutes les sources possibles de contamination. En étudiant l'ADN mitochondrial dans les restes de Neandertal, où la contamination et l'ADN endogène se distingue par la séquence, nous montrons que les patrons de fragmentation et de misincorporations de nucléotides peuvent servir pour évaluer l'authenticité des séquences d'ADN anciens. Ces caractéristiques nous permet de déterminer une séquence d'ADN mitochondrial complet d'un EMH environ 30 000 ans sur le site de 14 Kostenki en Russie.
Un Projet De Séquence Du Génome De Neandertal
Néandertaliens, les parents les plus proches de l'évolution de l'homme d'aujourd'hui, vivaient dans de grandes parties de l'Europe et l'Asie occidentale avant de disparaître il ya 30.000 ans. Nous présentons un projet de séquence du génome de Neandertal composé de plus de 4 milliards de nucléotides de trois individus. Les comparaisons du génome de Neandertal aux génomes de cinq humains actuels de différentes parties du monde, à identifier un certain nombre de régions génomiques qui peuvent avoir été affectés par une sélection positive dans ancestrales humains modernes, y compris les gènes impliqués dans le métabolisme et dans le développement cognitif et du squelette . Nous montrons que les Néandertaliens en commun des variantes génétiques avec plus humains actuels en Eurasie qu'avec les humains d'aujourd'hui en Afrique sub-saharienne, ce qui suggère que le flux de gènes à partir de Néandertaliens dans les ancêtres de non-Africains a eu lieu avant la divergence des groupes d'Eurasie de l'autre .
Enquête Ciblée Sur Le Génome De Neandertal De Capture De La Séquence Basée Sur La Baie
Il est maintenant possible de réaliser le séquençage du génome entier fusil de chasse, mais aussi capture des régions génomiques spécifiques pour les organismes disparus. Cependant, reséquençage ciblée de grandes parties de génomes nucléaires doit encore être démontrée pour l'ADN ancien. Nous démontrons que capture d'hybridation sur microréseaux peut réussir à récupérer plus d'un megabase des régions cibles d'ADN de Neandertal même en présence de l'ADN microbien à environ 99,8 %. En utilisant cette approche, nous avons séquencé environ 14 000 postes codant pour des protéines et déduits sur la lignée humaine n'ont changé depuis le dernier ancêtre commun partagé avec les chimpanzés. En générant la séquence d'un Neandertal et 50 hommes aujourd'hui à ces postes, nous avons identifié des substitutions d'acides aminés 88 qui ont devenu fixe chez l'homme depuis notre divergence à partir des Néandertaliens.
Séquence D'ADN Multiplex Prise De Génomes Mitochondriaux, Utilisant Des Produits PCR
Pour utiliser la puissance des séquenceurs haut débit, méthodes d'enrichissement cible ont été développés. La majorité d'entre eux nécessite des réactifs et du matériel qui sont uniquement disponibles auprès de fournisseurs commerciaux et ne conviennent pas pour les cibles qui sont quelques kilobases de longueur.
Histoire Génétique D'un Groupe D'hominiens Archaïque De La Grotte De Denisova En Sibérie
En utilisant l'ADN extraite à partir d'un os de doigt trouvé dans la grotte de Denisova en Sibérie du Sud, nous avons séquencé le génome d'un archaïque hominiens à environ 1.9-fold de couverture. Cette personne est un groupe qui partage une origine commune avec les Néandertaliens. Cette population n'était pas impliquée dans le flux de gènes putatif de Néandertaliens dans eurasiens ; Cependant, les données indiquent qu'il a contribué à 4-6 % de son matériel génétique aux génomes des Mélanésiens actuels. Nous désigner cette population d'hominiens « Denisovans » et suggèrent qu'il étaient répandue en Asie durant le Pléistocène tardif. Une dent dans la caverne Denisova transporte un génome mitochondrial très semblable à celle de l'os de doigt. Cette dent ne partage aucuns dérivées de caractéristiques morphologiques avec l'homme de Néandertal ou l'homme moderne, indiquant que les Denisovans ont une histoire évolutionnaire distincte de l'homme de Néandertal et l'homme moderne.
