Om du kunde resa tillbaka i tiden 100, 000 år, du skulle hitta dig själv att leva bland flera grupper av människor, inklusive anatomiskt moderna människor, Neandertalare, och Denisovaner. Men exakt hur våra Denisovan-släktingar kan ha sett ut hade någon gissat av en enkel anledning:hela samlingen av Denisovan-lämningar inkluderar ett rosa ben, tre tänder, och en underkäke. Nu, forskare rapporterar i tidskriften Cell har producerat rekonstruktioner av dessa sedan länge förlorade släktingar baserat på metyleringsmönster i deras gamla DNA.

"Vi tillhandahåller den första rekonstruktionen av Denisovans skelettanatomi, " säger författaren Liran Carmel från Hebrew University of Jerusalem. "På många sätt, Denisovans liknade neandertalare, men i vissa egenskaper, de liknade oss, och i andra var de unika."

Övergripande, forskarna identifierade 56 anatomiska egenskaper där Denisovans skilde sig från moderna människor och/eller neandertalare, 34 av dem i skallen. Till exempel, Denisovans skalle var förmodligen bredare än den hos moderna människor eller neandertalare. De hade troligen också en längre tandbåge.

Carmel, tillsammans med studieförfattaren David Gokhman och deras kollegor, kom till denna slutsats genom att använda genetiska data för att förutsäga denisovanernas anatomiska egenskaper. Istället för att förlita sig på DNA-sekvenser, de extraherade anatomisk information från genaktivitetsmönster. Dessa genaktivitetsmönster härleddes baserat på genomomfattande DNA-metylering eller epigenetiska mönster, kemiska modifieringar som påverkar genaktivitet utan att ändra den underliggande sekvensen av As, Gs, Ts, och Cs.

Forskarna jämförde först DNA-metyleringsmönster mellan de tre hominingrupperna för att hitta regioner i genomet som var differentiellt metylerade. Nästa, de letade efter bevis om vad dessa skillnader kan betyda för anatomiska egenskaper baserat på vad som är känt om mänskliga störningar där samma gener förlorar sin funktion.

"Genom att göra så, vi kan få en förutsägelse om vilka skelettdelar som påverkas av differentiell reglering av varje gen och i vilken riktning den skelettdelen skulle förändras – till exempel, ett längre eller kortare lårben, " förklarar Gokhman.

För att testa metoden, forskarna tillämpade det först på två arter vars anatomi är känd:neandertalaren och schimpansen. De fann att ungefär 85 % av egenskapsrekonstruktionerna var korrekta när det gällde att förutsäga vilka egenskaper som divergerade och i vilken riktning de divergerade. Genom att fokusera på konsensusförutsägelser och riktningen för förändringen snarare än att försöka förutsäga exakta mätningar, de kunde producera den första rekonstruerade anatomiska profilen av den föga förstådda Denisovan.

Bevisen tyder på att Denisovans sannolikt delade neandertalegenskaper som ett långsträckt ansikte och ett brett bäcken. Det lyfte också fram Denisovan-specifika skillnader, såsom en ökad tandbåge och lateral kranial expansion, forskarna rapporterar.

Carmel noterar att medan deras tidning granskades, en annan studie kom ut som beskrev den första bekräftade Denisovan-käken. Och, det visade sig att käkbenet matchade deras förutsägelser.

Fynden visar att DNA-metylering kan användas för att rekonstruera anatomiska egenskaper, inklusive några som inte överlever i fossilregistret. Tillvägagångssättet kan i slutändan ha ett brett spektrum av potentiella tillämpningar.

"Att studera Denisovans anatomi kan lära oss om mänsklig anpassning, evolutionära begränsningar, utveckling, gen-miljö interaktioner, och sjukdomsdynamik, " säger Carmel. "På en mer allmän nivå, detta arbete är ett steg mot att kunna sluta sig till en individs anatomi baserat på deras DNA."