Kann mir jemand helfen?
Kann mir jemand dabei helfen ? Welche Schlussfolgerungen ergeben sich daraus ? Wäre mega wenn jemand eine Idee hätte!
Im Jahr 2010 proklamierte PÄÄBOs Arbeitsgruppe die Entdeckung einer bisher unbekannten Menschenform anhand der genetischen Information aus einem Finger- knochen, die nach dem Entdeckungsort der Knochen als Denisova-Mensch benannt wurden. Das folgende Diagramm zeigt die Ergebnisse eines Vergleichs der mitochondrialen DNA aus modernen Menschen mit Neandertaler- und Denisova-DNA, sowie untereinander. Angegeben sind jeweils die Mittelwerte mit Standard- abweichung. Sternchen markieren einen statistisch signifikanten Unterschied zwischen zwei Datensätzen. Werten Sie die Grafik aus. Ziehen Sie Schlussfolge- rungen und nennen Sie Einschränkungen hinsichtlich gesicherter Aussagen zu den Verwandtschaftsbezie- hungen der Menschen. Begründen Sie die Verwendung mitochondrialer DNA für die Analyse.
1 Antwort
Wie du der Beschreibung der Abb. entnehmen kannst, ist die Anzahl der Basenunterschiede der mtDNA von Denisovaner, Neanderthaler und anatomisch modernem Menschen jeweils im Vergleich zur mtDNA des anatomisch modernen Menschen bzw. untereinander dargestellt. Dargestellt ist das Ganze jeweils mit Balken, was ungefähr so aussieht:
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Der etwas größere Strich in der Mitte gibt den Mittelwert (arithmetisches Mittel an), er sagt also aus, wie groß der Unterschied im Durchschnitt ist. Zwischen Neanderthalern und anatomisch modernen Menschen beträgt der Unterschied im Mittel etwa 200 bp (Basenpaare). Die beiden äußeren Striche geben die Standardabweichung an. Die Standardabweichung ist ein Maß dafür, wie stark die tatsächlich gemessenen Werte im Durchschnitt vom ermittelten Mittelwert abweichen, denn natürlich entsprechen nicht alle Messerte exakt dem Mittelwert, sondern unterliegen einer gewissen Streuung (d. h. sie sind mal größer, mal kleiner als der Mittelwert). Der Bereich zwischen den beiden äußeren Strichen wird auch Konfidenzintervall genannt. Gewählt wird meist ein Konfidenzintervall von 95 %. Das heißt nichts anderes als dass 95 % der gemessenen Werte sich irgendwo zwischen den beiden äußeren Strichen befinden. Je kleiner die Standardabweichung ist, umso kleiner ist die Streubreite, umso "näher" liegen die einzelnen Messwerte also beieinander. Beim anatomisch modernen Menschen ist die Streubreite beispielsweise ziemlich groß und reicht von 0 bis über 100 bp. Das ist aber nicht unbedingt verwunderlich, weil wir vom anatomisch modernen Menschen auch die größte Stichprobengröße (54) haben.
Wie man sehen kann, unterscheiden sich die mtDNA von z. B. Denisovanern und anatomisch modernen Menschen sehr deutlich (im Mittel sind es 400 bp Unterschied). Wir wissen aber anhand des Mittelwertes allein noch nicht, ob der ermittelte Unterschied möglicherweise nur zufallsbedingt ist. Theoretisch könnte es ja sein, dass die gewählte Stichprobe zufälligerweise genau die Individuen enthält, die sich genetisch besonders stark voneinander unterscheiden. Ein Beispiel: stell dir vor, du hast zwei Beutel, in denen sich jeweils verschiedenfarbige Kugeln befinden, z. B. rote und blaue. Nehmen wir an, in jedem Beutel sollen sich zehn Kugeln befinden. Um zu testen, ob sich die Kugeln in den Beuteln voneinander unterscheiden, ziehen wir je fünf Kugeln heraus. Aus dem einen Beutel ziehen wir vier rote und eine blaue Kugel, aus dem anderen ziehen wir eine rote und vier blaue Kugeln. Es ist ziemlich wahrscheinlich, dass der eine Beutel mehr rote und der andere mehr blaue Kugeln enthält. Mit anderen Worten: die Inhalte der beiden Beutel unterscheiden sich tatsächlich voneinander. Es wäre aber auch möglich, dass beide Beutel je fünf rote und fünf blaue Kugeln enthalten und wir aus dem einen zufälligerweise mehr rote und aus dem anderen mehr blaue Kugeln gezogen haben. Um zu beurteilen, ob zwei Datensätze sich nur zufällig oder tatsächlich voneinander unterscheiden, gibt es Signifikanztests. Wenn ein Unterschied signifikant ist, bedeutet das, dass der festgestellte Unterschied mit sehr großer Wahrscheinlichkeit nicht nur zufällig ist. Sehr häufig begegnet einem in Studien der sog. p-Wert (p value). Der p-Wert ist ein Maß für die Irrtumswahrscheinlichkeit. Er gibt also grob gesagt an, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist irrtümlich einen Zusammenhang (bzw. Unterschied) zu sehen, den es in Wahrheit gar nicht gibt. Als Signifikanzgrenze können verschiedene p-Werte definiert werden. Meist ist jedoch ein p-Wert <0.05 als Signifikanzgrenze festgelegt. Das bedeutet, dass die Irrtumswahrscheinlichkeit bei nicht mehr als 5 % liegt oder umgekehrt formuliert mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 95 % ein beobachteter Unterschied nicht einfach nur zufällig ist. In der Abb. sind signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Menschengruppen mit Sternen (*) gekennzeichnet. Das heißt also, dass der Unterschied zwischen z. B. Denisovaner und anatomisch modernen Menschen mit allergrößter Wahrscheinlichkeit nicht zufällig ist, sondern dass sich Denisovaner und anatomisch moderne Menschen tatsächlich genetisch voneinander unterschieden.
mtDNA wurde genutzt, weil die viel häufiger vorkommt. Du darfst nicht vergessen, dass man von den Neanderthalern und Denisovanern nur jahrtausendealte Fossilien hatte. Jede Zelle hat nur einen Zellkern, aber hunderte Mitochondrien. Daher hat man sich zunächst auf die mtDNA konzentriert. Mittlerweile ist vom Neanderthaler auch das Kern-Genom nahezu vollständig entschlüsselt.
Aber was bedeutet das jetzt das sie sich unterscheiden ?
Und warum wird mtDNA genutzt ?