夏家店等古人骨DNA的提取、扩增及序列分析

古DNA从距今 2 0 0 0～ 50 0 0年的古代人骨 (编号为 :M89,ⅢM11,ⅢM12和AM4 )中提取出来 ,利用聚合酶链式反应分别对线粒体DNA中MTND4 基因中 112 10～ 11414(2 0 5bp)以及RegionV中 8196～ 83 16(12 1bP)进行了扩增 ,并被测序 .实验结果表明古代人骨中仍存在有大量的遗传信息 ,通过提取、扩增可以得到真实可靠的序列 .对序列进行比较发现 112 4 8,112 4 9,112 83及 112 93为易发生突变的位点 .结果经同源性分析后发现 ,ⅢM11和ⅢM12有很高同源性 ,而M89和AM4与ⅢM11和ⅢM12的同源性却比较低 .这对人类学、考古学及分子进化的研究有重要的辅助作用 .

从头骨形态学和古DNA探究公元3~4世纪西藏阿里地区人群的来源

中国社会科学院考古研究所和西藏自治区文物保护研究所于2012年至2014年间在西藏阿里地区噶尔县发现了一个古代墓群,称为故如甲木墓地。其中8座墓葬的时代约为公元3-4世纪,相当于中原的汉晋时期。共发现32例个体,对其中保存较好的16例个体(7例男性,9例女性)的头骨进行了形态观察和测量分析。聚类分析结果显示故如甲木古代居民与四川卡莎湖古代居民最接近,相比与陕西、山西、河南等地区古代居民的关系,故如甲木居民与新疆多岗和察吾乎四号墓地的古代居民更为接近。与近现代人群比较,故如甲木与广西壮族和藏族A型的现代居民接近。线粒体DNA的分析结果表明,故如甲木居民的母系来源多元化,大多数为欧亚东部类群,也有少量是欧亚西部类群,他们对中国现代藏族人群以及西藏的其他一些民族具有母系遗传的贡献。

线粒体DNA和人类进化

线粒体DNA (mtDNA)由于自身比较独特的遗传特性 (母系遗传、缺乏重组和进化速率高 )而被广泛地应用于人类群体的起源和演化研究。通过对其全序列的限制性酶切和D -环高变区序列数据的分析 ,mtD NA较好地阐明了人类学中诸如现代人类起源、人群过去动态的估计以及单个人群的区域性微分化和人口历史学等问题。综述了近年来世界各人群mtDNA的研究进展、研究方法的改进、mtDNA与核基因标记结果的异同、mtDNA与语言的协同进化关系、古老DNA研究以及当前关于这种遗传标记本身遗传特性的争论。

3200年前中国新疆哈密古人骨的mtDNA多态性研究

本文对新疆哈密五堡古墓地出土的3200年前的古人骨进行了mtDNAD环高度可变区的多态性分析,结合人类学头骨形态分析数据,探讨利用分子生物学技术进行人种鉴别研究。结果显示,在3200年前,新疆哈密地区就有蒙古人种存在,并有可能发生亚、欧两种不同人类种群混居的现象。

沉积物古DNA揭示水生态系统中群落演变的进展与展望

识别和预测环境变化下生物群落演变特征是水生态保护策略制定的关键前提.由于缺乏长时间序列的生态监测数据,如何有效揭示生态系统中物种与群落演变是目前面临的难题.利用沉积物古DNA中封存的物种历史自然资源档案,检测并解译古DNA信息,将提高人们对环境变化驱动的物种迁移与灭绝、群落演变动态、生态系统结构和功能变化的理解.本研究首先介绍了沉积物古DNA技术的原理,并简要概括了从古DNA提取到现有的四大分析方法,以及数据分析等一系列操作流程;随后综述了沉积物古DNA在物种入侵与定殖、物种遗传进化、群落演变和揭示环境压力下生态系统长时间序列变化特征等领域的应用;最后针对沉积物古DNA技术目前存在的问题与缺陷,如古DNA降解、古DNA污染、与其他替代物数据有差异等,整理并总结了目前潜在的解决方案,如统计学模型、多数据源结合、人工智能联用,以期为建立基于沉积物古DNA的水生态系统中生物群落重建提供新技术和思路.

沉积物古DNA探秘灭绝古人类演化

古DNA领域首次从世界不同洞穴遗址的沉积物里提取古核基因组以揭示相关物种演化的突破性进展,标志着沉积物古DNA研究正式进入全基因组时代。近期,一种新的沉积物古核DNA富集方法成功从西班牙Estatuas洞穴沉积物里捕获多个尼安德特人的核DNA,揭示该灭绝古人类群体此前未知的人口更替的历史。沉积物古核DNA富集突破了古DNA研究依赖化石材料的限制,为深入探究远古不同人类群体在更宏大时空框架下迁徙、演化与适应的历史提供了更多可能。由此,本文将着重解读该研究带来的对尼安德特人遗传历史的新认识及其方法创新的重要意义;此外还将结合人类化石DNA及其他沉积物研究所发现的灭绝古人类线粒体DNA证据,厘清尼安德特人的种群多样性及其种群间分离或替代的历史。

分子人类学与现代人的起源

1953年Watson＆Crick对于DNA双螺旋结构模型的提出及对其遗传机理的解释,标志着现代分子生物学的诞生。其后短短50年的时间里,分子生物学在各个学科之间广泛渗透,相互促进,不断深入和发展。在以研究人类的起源和进化为首要任务的人类学领域,由于现代分子生物学理论和方法的应用,诞生了分子人类学这一全新的结合型分支学科,为人类学的发展提供了科学可信的研究方法和具发展前景的研究方向。系统地介绍了分子人类学的发展历史、研究方法及原理;另外,结合分子人类学在古人类学研究中的应用,讨论了关于现代人起源的"非洲起源说"和"多地区连续演化说"。

古代人骨的分子考古学研究现状与展望

本文重点讨论分子生物学在考古学研究中的应用。根据对人类学研究的回顾与展望,在以研究人类的起源和进化为首要任务的人类学研究领域,由于现代分子生物学理论和方法的应用,为人类学的发展提供了科学可信的研究方法和具发展前景的研究方向。

以骨为证：破译中华民族的开天辟地——访厦门大学人类学研究所王传超教授

文章是对厦门大学分子人类学研究的王传超教授专访,介绍了王传超教授复旦大学毕业之后进入美国哈佛医学院和德国马普所进行古DNA的研究经历以及分子人类学的发展概况。王传超教授团队所开展的分子人类学研究是通过对更多的考古墓葬和遗址的古代样本取样提取DNA,建立起一条时间轴线来研究古今人群关系,尤其对丰富和完善东亚人群历史有重要意义。

史前古人类之间的基因交流及对当今现代人的影响

古DNA实验技术及高通量测序技术的出现和发展,使得直接从古老化石中进行遗传物质的提取及测序成为可能,与古人类相关的基因组学研究因此取得了一系列突破性进展,已灭绝的古老型人类(如:尼安德特人和丹尼索瓦人)与非洲以外现代人之间基因的相互影响已被诸多证据所证实。研究表明,在史前时期,早期现代人向非洲以外地区扩散时,遭遇到了现已灭绝的古老型人类,他们在同一时空内长期共存,并发生了基因交流,有一部分古老型人类基因因此流向了现代人,有些基因一直流传至今,对当今现代人的基因组成产生重大影响;此外,不同古老型人类之间也存在基因交流;而早期现代人也对部分古老型人类的基因组成造成了影响。化石与古DNA信息的证据均表明,史前各种人类之间的基因交流在多个地区发生多次,他们的基因交流共同构建了当今现代人的基因库,并在生理机能、形态和疾病发生率等方面对现代人造成了深远的影响。

古基因组学与人类起源演化的研究进展——2022年诺贝尔生理学或医学奖解读

2022年诺贝尔生理学或医学奖的获奖者是著名生物学家、进化遗传学家斯万特·帕博(Svante Paabo)。他通过研究已灭绝古人类的基因组,对探索人类演化作出了巨大贡献。文章介绍帕博及其团队关于尼安德特人和丹尼索瓦人的研究和发现,以及古DNA领域近30年的发展和最新成果。

古基因组揭示史前欧亚大陆现代人复杂遗传历史

古DNA提取与测序技术的发展,让科学家们能够利用史前现代人样本直接开展古基因组研究。古基因组研究发现,在约4万年前,欧亚大陆上至少存在着6个独立的现代人群体,其中3个群体并未对现今人群贡献基因。在距今4万年至末次盛冰期结束,欧亚大陆至少有5个具有代表性的现代人群体。末次盛冰期结束后的部分现代人群体与现今人群拥有更近的遗传关系,而部分群体则未对现今人群贡献基因。本文基于末次盛冰期前(45~19 kaBP)与末次盛冰期后(19~10 kaBP)两个重要时间段的欧亚大陆史前现代人的基因组研究,梳理欧亚现代人在时间与空间上的发展脉络,重点探究此前研究相对滞后的欧亚大陆东部地区。

洞穴堆积物的微形态研究进展及其应用

洞穴是岩溶环境系统的重要组成部分,在发育过程中形成了极为丰富的洞穴堆积物。洞穴堆积物主要包括原地碎屑堆积物、异地碎屑堆积物、化学堆积物、生物堆积物以及人为堆积物,在堆积、埋藏过程中受到沉积期后作用的扰动。微形态是利用显微及超显微技术对原位定向样品进行研究的一门学科,旨在分析肉眼无法识别的成分、结构、构造特征,以及其时序、空间和成因关系。通过总结洞穴堆积物微形态研究的最新进展,重点介绍了微形态分析在恢复洞穴古气候与古环境、重建洞穴堆积物的堆积与埋藏过程、构建地层年代学框架、解译古人类活动及遗传信息等方面的应用,评估了洞穴堆积物中所蕴含的地质学与考古学价值。目前,在国内的洞穴堆积物研究中,微形态分析并未得到广泛的应用,由此展望了微形态分析的未来发展方向与广阔应用前景。

人类群体环境适应的古DNA研究进展

人类(Homo sapiens)起源、迁徙和进化对现代人类遗传多样性具有重要的塑造作用,一直是多学科研究热点.分子遗传学通过现有人群的遗传数据和表型特征来推导、演绎历史事件,提出了"走出非洲完全替换"人类起源模型.在走出非洲迁居世界各地的过程中,不同环境对人类表型和遗传多样性具有重要的选择作用,如人群肤色、身高等外形特征以及乳糖耐受、淀粉代谢、免疫应答和低氧适应等生理特征的表型和遗传多态性演化过程.近年来兴起的人类古DNA研究,通过采集对应事件前、中、后不同时期的古DNA样本,进行全基因组测序,同时系统比较古DNA和现今人群遗传多态性,补充和完善了经典分子遗传学研究结果,可以更全面地分析人类演化历史.基于古基因组研究,学者提出了人类起源的"走出非洲基因渗透"模型,并对上述重要人类表型和遗传多态性的演化史提出了新的证据和观点.本文将对现有人类环境适应的古DNA研究进展进行综述,并据此对自然选择如何塑造人类遗传和表型多态性展开新的讨论,为今后同类研究提供线索.

古代DNA技术的历史与应用

古代DNA是指从考古学遗存或博物馆标本中得到的DNA.古代DNA技术则是以分子生物学的研究方法和技术为基础,由分子生物学、考古学、人类学及古生物学等交叉产生的一个新的研究领域.本文综述了古代DNA技术的研究历史与应用现状.

西安地区出土3000年前人牙齿DNA的提取及性别鉴定

目的提取西安地区出土3000年前人牙齿中的DNA并进行性别鉴定，为后续的考古研究提供帮助。方法选取西安地区出土的3000年前人牙齿35颗，应用逆向根管技术提取牙齿内部组织的DNA。设计釉原蛋白基因特异性引物，应用PCR技术进行样本的性别鉴定。结果成功提取到30份3000年前的人基因组DNA，并对相应样本进行了性别鉴定，其中男性8例，女性22例。结论逆向根管技术可用于古人类牙齿DNA的提取，基因学方法可补充体质人类学方法的不足，完善古代样本性别信息。

对古DNA研究获2022年诺贝尔生理学或医学奖的一些认识和思考

2022年10月3日诺贝尔生理学或医学奖授予瑞典科学家斯万特·帕博(Svante P??bo),以表彰他“关于已灭绝人类基因组以及人类进化研究”方面作出的贡献。本年度生理学或医学奖获奖消息,一经公布,立刻受到媒体和公众的广泛关注,并引起了热议,甚至引发了争议。尤其是关于帕博因什么获奖以及为何能获奖有较多讨论,也许关于这个话题多年以后还会拿出来讨论。本文无意对此作评判,甚至避开去剖析各方观点的是非对错;而仅从一个从事人类群体遗传学一线教学和科研的学者立场,尝试去理解帕博的科学研究贡献及其意义,进而做一些关于创新的延伸思考。

古DNA探秘东亚人群演化图谱

古DNA研究在探索人类起源与演化问题上具有独特优势.自2010年以来,人类古基因组数据呈指数式增长,这些数据为解答灭绝古人类和早期现代人的互动关系、不同时间段现代人的演化特点等重大科学问题带来许多新的认识.然而,在2017年以前,国际领域内的古DNA研究主要集中在欧洲和北亚,东亚地区人类古基因组数据及相关研究极度匮乏,使欧亚大陆东西部人群的遗传历史研究存在严重的区域不平衡.2017年,本课题组发表了东亚最古老现代人基因组——北京田园洞人基因组,为东亚人群古DNA研究正式打开局面.随后,持续大规模捕获测序我国不同时间和区域人群古基因组,并展开系统性的东亚人群演化研究,得以揭示东亚不同古代人群的遗传特点、与世界其他地区人群之间此前所未知的遗传联系、相关人群的迁徙扩散模式及环境适应性遗传变异情况,从而解析东亚迄今最长时间尺度下人群的动态遗传图谱,对重构整个人类起源与演化历史有着重要的学术意义.此外,部分重要研究揭示出人类的功能性基因或环境适应性相关基因的遗传学基础,对人类微观演化和医学遗传学研究具有重要的科学价值和实践意义.

复旦大学科技考古研究院生物考古研究的工作流程

生物考古研究是当今国内外科技考古学界最为重要和活跃的研究领域之一。近两年,复旦大学科技考古研究院组建了以人骨考古、动物考古、植物考古、古DNA研究和同位素分析为主要研究方向的生物考古平台和相应的研究团队,并聚焦于长江下游和新疆地区,在以上5个研究方向上皆发表了一系列研究论文。在研究实践中,研究团队意识到贯穿于整个生物考古研究各研究方向中标准化和规范化的工作流程的重要性和必要性。为此,平台特地编写了以上5个研究方向的工作流程,为更好推动我国生物考古研究、全面获取考古生物遗存中蕴含的潜在信息奠定基础。

从遗传学角度初探史前东西方人群对新疆地区的影响

新疆是东西方人群交流的重要通道,在历史上占有着重要的地位。东西方人群对该地区影响的程度和时间早晚一直是科学界讨论的热点问题。古DNA技术是解决这一问题的重要手段。近年来,随着古DNA技术的发展,对新疆及其周边地区的古DNA研究工作均取得了一定的进展,为我们探讨东西方人群对该地区的影响提供了可依据的科学数据。文中对近年来新疆及其周边地区古代人群的遗传数据进行了综述,来探索东西欧亚人群对新疆古代人群遗传结构的影响,并在考古学背景下对新疆青铜器时期和铁器时期的古代人群的来源和迁徙模式作出合理的预测,为今后新疆地区人群起源研究指明方向。