Projektbeschreibung
Mit Paläoproteomik die Evolution der Hominiden enträtseln
Vor einigen Jahrzehnten gelang die Sequenzierung von DNA aus der Urzeit. Sie revolutionierte die Erforschung der Evolution und Migration der frühen anatomisch modernen Menschen. Ein ähnlicher Wissenszuwachs ging mit jüngeren Fortschritten in der Paläoproteomik (Sequenzierung fossiler Proteine durch Massenspektrometrie) einher, in Kombination mit Lösungen aus der Bioinformatik anhand molekularbasierter entwicklungsgeschichtlicher Rekonstruktionen für Arten, die schon vor Jahrmillionen ausgestorben sind. Ziel des EU-finanzierten Projekts BACKWARD ist, die seit langem diskutierte phylogenetische Rekonstruktion der afrikanischen und asiatischen Homininen mit der Entwicklung und dem Einsatz einer neuen Generation paläoproteomischer Arbeitsabläufe in Angriff zu nehmen. Dazu werden Massenspektrometrie und Bioinformatik nach dem neuesten Stand der Technik eingesetzt. Es sollen die phylogenetischen Beziehungen zwischen den frühen Homininen Südafrikas und der hominiden Paläobiodiversität in Südostasien untersucht werden. Das Projekt wird große Fortschritte auf den Gebieten der Paläoanthropologie, Paläontologie, Paläoökologie und Archäologie bewirken.
Ziel
BACKWARD will address major unsettled debates about African and Asian extinct hominid phylogeny, by developing and deploying a new generation of palaeoproteomic workflows, relying on the most advanced mass spectrometry and bioinformatic solutions currently available. Ancient DNA (aDNA) sequencing revolutionised our knowledge on evolution, migration and admixture of archaic and anatomically modern humans. However, no hominid aDNA older than ~0.4 million years has been retrieved yet. Ancient proteins instead survive much longer than aDNA, enabling molecular-based phylogeny beyond the limits of aDNA degradation. Recently, mass spectrometry (MS)-based ancient protein sequencing, i.e. palaeoproteomics, convincingly demonstrated its transformative value, enabling molecular-based evolutionary reconstructions for species that went extinct millions of years ago. BACKWARD will use palaeoproteomics to address: (i) the phylogenetic relationships among South African early hominins, and (ii) the hominid palaeobiodiversity in Southeast Asia; two topics debated for generations, and further complicated by recent finds. This knowledge will also provide the evolutionary scaffolding needed to correctly identify and correlate the series of processes that defined human brain expansion and reorganization. BACKWARD will also screen large sets of morphologically non-informative isolated fossil fragments of bones and teeth, to identify the species and sex of the organism from which they originated. Some of these solutions will be commercially re-purposed to deliver superior performance in public and private analytic laboratories for diagnostics in forensic medicine, and in the food or pharmaceutical industry. As a key BACKWARD feature, the unique contribution provided by each participating institution will be integrated in a strong partnership to transform palaeoanthropology, palaeontology, palaeoecology and archaeology once again, as aDNA did over the last twenty years.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencesbiological sciencesbiological morphologycomparative morphology
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsDNA
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculesproteins
- natural sciencesearth and related environmental sciencespalaeontologypaleoecology
- natural scienceschemical sciencesanalytical chemistrymass spectrometry
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-ADG - Advanced GrantGastgebende Einrichtung
1165 Kobenhavn
Dänemark