Unter Verwendung moderner Sequenzierungstechniken, um antike moderne Menschen zu untersuchen

Unter Verwendung moderner Sequenzierungstechniken, um antike moderne Menschen zu untersuchen

Video: Modern Stalking - Das Experiment: Wie privat ist dein Leben im Internet? (Kann 2020).

Anonim

von Cell Press

DNA, die in den Überresten längst toter Pflanzen, Tiere oder Menschen zurückbleibt, ermöglicht einen direkten Blick in die Evolutionsgeschichte. Bisher wurden Untersuchungen dieser Art an Angehörigen unserer eigenen Spezies durch die Unfähigkeit der Wissenschaftler, die alte DNA von der heutigen menschlichen DNA-Kontamination zu unterscheiden, behindert. Eine Studie von Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, die am 31. Dezember in Current Biology online veröffentlicht wurde, überwindet diese Hürde und zeigt, wie es möglich ist, DNA von einem Mitglied unserer eigenen Spezies, die etwa 30.000 lebte, direkt zu analysieren vor Jahren.

DNA - das erbliche Material, das in den Kernen und Mitochondrien aller Körperzellen enthalten ist - ist ein robustes Molekül und kann unter bestimmten Bedingungen mehrere zehntausende Jahre bestehen bleiben. Diese uralte DNA bietet Wissenschaftlern einzigartige Möglichkeiten, einen direkten Blick auf die genetische Zusammensetzung von Organismen zu werfen, die längst von der Erde verschwunden sind. Unter Verwendung von aus Knochen gewonnener alter DNA wurde in den letzten Jahren die Biologie ausgestorbener Tiere wie Mammuts sowie antiker Menschen wie Neandertaler erfolgreich untersucht.

Der alte DNA-Ansatz konnte nicht einfach auf alte Mitglieder unserer eigenen Spezies angewendet werden. Dies liegt daran, dass die alten DNA-Fragmente mit speziellen molekularen Sonden multipliziert werden, die auf bestimmte DNA-Sequenzen abzielen. Diese Sonden können jedoch nicht unterscheiden, ob die DNA, die sie erkennen, aus der alten menschlichen Probe stammt oder viel später eingeführt wurde, beispielsweise von den Archäologen, die die Knochen handhabten. Daher waren die Schlussfolgerungen über die genetische Ausstattung der alten Menschen unserer eigenen Spezies mit Unsicherheiten behaftet.

Anhand der Überreste von Menschen, die vor etwa 30.000 Jahren in Russland lebten, verwenden Pääbo und seine Kollegen jetzt die neuesten DNA-Sequenzierungstechniken (dh das Lesen der Basensequenz der DNA-Stränge), um dieses Problem zu lösen. Diese Techniken, die als "Second-Generation-Sequencing" bekannt sind, ermöglichen es den Forschern, direkt aus alten DNA-Molekülen zu "lesen", ohne Sonden zur Vervielfältigung der DNA verwenden zu müssen. Darüber hinaus können sie aus sehr kurzen Sequenzfragmenten lesen, die typisch für alte DNA-Überreste sind, da die DNA-Stränge im Laufe der Zeit dazu neigen, sich aufzulösen. DNA, die jünger ist und erst kürzlich mit der Probe in Kontakt gekommen ist, würde dagegen aus viel längeren Fragmenten bestehen. Dieses und andere Merkmale, wie die chemische Schädigung der alten im Gegensatz zur modernen DNA, ermöglichten den Forschern eine effektive Unterscheidung zwischen echten alten DNA-Molekülen und moderner Kontamination. "Wir können jetzt das tun, was ich noch vor einem Jahr für unmöglich hielt - zuverlässige DNA-Sequenzen von modernen Menschen bestimmen -, aber dies ist immer noch nur von sehr gut erhaltenen Exemplaren möglich", sagt Pääbo.

Die Anwendung dieser Technologie auf die Überreste von Mitgliedern unserer eigenen Spezies, die vor Zehntausenden von Jahren gelebt haben, eröffnet nun die Möglichkeit, Fragen zur Entwicklung und Vorgeschichte unserer eigenen Spezies zu beantworten, die mit früheren Methoden nicht möglich waren, zum Beispiel, ob die Menschen, die vor 30.000 Jahren in Europa lebten, sind die direkten Vorfahren der heutigen Europäer oder ob sie später durch Einwanderer ersetzt wurden, die neue Technologien wie die Landwirtschaft mitbrachten.