Neandertaler Stecknadeln im Genomhaufen

Als der aus Schweden stammende Molekularbiologe Svante Pääbo vor knapp neun Jahren über die ersten Details aus dem Erbgut des originalen, im Sommer 1856 von Steinbrucharbeitern entdeckten Neandertalers berichtete, schien zum erstenmal die Antwort auf die meistgestellte Frage zum Greifen nahe: Zählt dieser körperlich robuste und grobschlächtige, kulturell aber bis zu seinen letzten Tagen vor rund 30.000 Jahren eher primitive Hominide tatsächlich zu unseren Vorfahren? Mit anderen Worten: Gab es „Ehen“ zwischen Homo sapiens und Homo neanderthalensis?

Die ersten Analysen Pääbos und seiner Mitarbeiter an der Universität München und später am Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie in Leipzig deuteten klar darauf hin, daß es, wenn überhaupt, nur ganz selten zu Vermischungen gekommen sein konnte. Doch das in den Mitochondrien der Knochenfragmente untersuchte mitochondriale Erbgut, das für diese Vergleichs- und Abstammungsstudien herangezogen worden war, macht gerade einmal ein Tausendstel der Erbinformation des Menschen aus.

Untersuchung einer Million Basenpaare

Das schränkt zwar die Aussagekraft dieser frühen Genanalysen nicht ein. Inzwischen aber waren die Techniken zur Entschlüsselung ganzer Genome so weit fortgeschritten, daß nach der Dechiffrierung des menschlichen Genoms und der detaillierten Aufarbeitung vieler anderer Säugetiergenome wie das des Schimpansen und des Gorillas die Suche nach den restlichen, unbekannten molekularen Abweichungen einen enormen Schub bekommen hat.

Im Grunde geht es um die Suche nach etwas mehr als einer Million Basenpaare, in denen sich der moderne Mensch vom Neandertaler unterscheidet, und natürlich um die biologischen Folgen, die sich aus diesen Unterschieden in der Erbinformation ergaben.

Lückenlos die Erbinformation ermitteln

Am Max-Planck-Institut in Leipzig hat man sich jetzt dazu entschlossen, diese weißen Flächen auf der Karte des Neandertaler-Erbguts auszufüllen. Zusammen mit der amerikanischen Genomfirma „454 Life Sciences“ in Branford (Connecticut) haben sich die Wissenschaftler einen Plan zur Entschlüsselung des Neandertaler-Erbguts zurechtgelegt. Im Mittelpunkt steht dabei eine von der Firma entwickelte Sequenziertechnik, die es erlaubt, mit vergleichsweise wenig Ausgangsmaterial genügend Kopien der Desoxyribonukleinsäure (DNS) des Neandertalers herzustellen, damit die Erbinformation lückenlos ermittelt werden kann.

Aus Fragmenten, die nur hundert bis zweihundert DNS-Bausteine lang sein müssen, lassen sich in wenigen Stunden Hunderttausende einsträngige Kopien herstellen, deren zweiter Strang jeweils entsprechend der Matrize aufgefüllt wird. Durch die Aufzeichnung jedes einzelnen dieser Syntheseschritte entlang des „Gentextes“ läßt sich die exakte Sequenz der Schnipsel erfassen und durch Computervergleich überlappender Sequenzen verschiedener Schnipsel das Puzzle komplettieren.

Hochleistungs-Sequenziergerät dechiffriert fehlerlos

Die Herausforderung dabei ist, die extrem kurzen und im Laufe der Jahrtausende oft chemisch veränderten Genschnipsel in den Knochenfragmenten so aufzubereiten, daß diese letztlich mit dem Hochleistungs-Sequenziergerät fehlerlos dechiffriert werden können. Auch in dieser Hinsicht hat man im Laufe der vergangenen Jahre insbesondere in Leipzig Fortschritte erzielt.

Das genetische Material zumindest dürfte inzwischen für solche modernen automatisierten Genomanalysen ausreichen. Inzwischen gibt es vierhundert quer über den europäischen Kontinent und Vorderasien gefundende Knochenfragmente und Skelette des Neandtertalers. Zu den avisierten Probenspendern zählt auch der wohl irgendwann im August 1856 im Neandertal geborgene historische Schädel des Urmenschen. Aussagekräftige Ergebnisse erwartet man in zwei Jahren.

Neandertaler mit gebrochenen Knochen

Ein weiterer, allerdings etwas neuerer Fund aus der Gegend ist der im Jahr 2000 bei Düsseldorf entdeckte Neandertaler. Er hatte sich offenbar kurz vor seinem Tod den Arm gebrochen. Das haben Maria und Fred Smith vo der Loyola University in Chicago bei Untersuchungen der Knochen im Bonner Landesmuseum festgestellt. Die gebrochene rechte Elle zeige, wie schwierig und gefährlich das Leben der eiszeitlichen Großwildjäger gewesen sei.

Der rechte Oberarm und die Elle des Urmenschen, der vor 42.000 Jahren im Neandertal gelebt hat, waren bei Nachgrabungen an dem historischen Fundplatz entdeckt worden. Dort war vor 150 Jahren der Ur-Neandertaler gefunden worden. Auch dieser hatte, wie mehrere seiner mittlerweile 300 bekannten Artgenossen, schwere Verletzungen am Schädel und am linken Arm. Der Ellen-Bruch des neuen Neandertalers, der wegen seiner grazileren Knochen vielleicht eine Frau war, ist verheilt, aber nicht vollständig.