Neue Technik könnte alten menschliche DNA entmystifizieren.

Diese Geschichte wurde aktualisiert am Mittwoch, den 29. Januar um 11:00 Uhr ET

Die DNA eines Neandertalers gefunden in einer sibirischen Höhle hat sequenziert, dank einer neuen Technik, die aus Kontamination von modernen Menschen ausgesondert.

Die beschriebene Methode heute (27. Januar) in der Zeitschrift Proceedings of National Academy of Sciences, scheint sehr kontaminierten Proben sowie unglaublich antiken Überreste zu funktionieren. Diese Vorteile könnten Wissenschaftler schließlich analysieren einige der faszinierendsten archaischen menschlichen Fossilien, die bisher unzugänglich wegen der Kontaminationsgefahr von modernen DNA gewesen, sagte Studie Co-Autor Pontus Skoglund, Paleogenomics Forscher an der Universität Uppsala in Schweden.

Archäologen ausgegraben einige der am meisten verlockenden Fossilien von alten Menschen, wie Neandertaler-Knochen, Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte vor. Beim Umgang mit den Knochen, kontaminiert Archäologen jedoch oft die archaischen DNA-Sequenzen mit ihrem modernen genetischen Material. [Top 10 Geheimnisse der ersten Menschen]

"Wir wirklich ihnen dafür verantwortlich machen können," sagte Skoglund LiveScience. "Viele der Fossilien ausgegraben, bevor Menschen wusste, dass DNA existiert." (DNA wurde in den späten 1800er Jahren entdeckt und seine Informationen Kodierung Potenzial wurde nur Jahrzehnte später verstanden.)

Ohne eine todsichere Methode, um Verunreinigungen durch alte DNA unterscheiden haben viele der faszinierendsten Fossilien ihre genetische Geheimnisse versteckt gehalten.

Vorhersehbare Verschlechterung

Die neue Methode nutzt die Tatsache, die DNA in vorhersehbarer Weise im Laufe der Zeit verschlechtert. Eines der Nukleotide oder Bausteine von DNA, Cytosin (C), neigt dazu, andere Nukleotide, Thymin (T) oder Uracil (U) zu konvertieren. Dieser Prozess tritt am häufigsten an den Enden der DNA, wo das genetische Molekül wahrscheinlichste eine einsträngige Form aufweisen, sagte Skoglund.

Die neue Methode Bahnen alle des C, T und U in DNA-Schnipsel aus einem Fossil ist und vergleicht sie mit eine Referenzsequenz aus dem modernen menschlichen Genom.

Basierend auf die Unterschiede zwischen fossiler DNA und die modernen Genom und zu wissen, wie die DNA-Nukleotide im Laufe der Zeit zu konvertieren, kann das Team eine Probe Abbau Ebene und im Gegenzug sein Alter schätzen. Wenn die DNA zu jung ist, löst das Modell es heraus.

Um die Methode zu testen, analysierte das Team genetisches Material von einem etwa 40.000 Jahre alten Neandertaler in Okladnikov Höhle in Sibirien gefunden. Die alten Neandertaler mitochondrialen Genom oder DNA das wird durch die Mutter weitergegeben und trug in die Eizelle Zytoplasma, war viel mehr eng mit westlichen Neandertaler Proben als vorher gefunden worden war.

Das Modell funktioniert noch besser auf sehr alte DNA, weil es mehr abgebaut und somit leichter zu unterscheiden von modernen Proben Skoglund gesagt.

Zur gleichen Zeit machen Wissenschaftler enorme Fortschritte wirklich urzeitlichen DNA Extraktion von Fossilien, wie die 400.000 Jahre alten Fossilien des geheimnisvollen, archaische Menschen in Sima de Los Huesos in Spanien gefunden.

Also wenn die Fossilien DNA entnommen werden konnte, sagte die Technik verwendet werden könnte, auf Knochen des Homo Erectus oder von "the Hobbit", Homo Floresiensis, von denen keiner jemals sequenziert haben, Skoglund.

Mit kleinen Optimierungen konnte die gleiche Methode für nicht-menschlichen DNA aus alten pflanzliche oder tierische Materialien, z. B. verwendet werden Skoglund, sagte.

Neue Möglichkeiten

Viele der wichtigsten Fossilien sind verseucht. "Menschen diese Knochen behandelt haben nicht mit Handschuhen seit Jahrhunderten," schrieb Beth Shapiro, Evolutionsbiologe an der University of California, Santa Cruz, der nicht an der Studie beteiligt war, in einer e-Mail.

Also die neue Methode "uns einen Schritt näher bringt, dass man sogar die am stärksten kontaminierten Knochen verwenden, um Fragen zu Evolution", sagte Shapiro.

Die Technik steht jedoch einige Einschränkungen. Beispielsweise verschlechtern einige mikrobiellen DNA nicht sehr viel, die neue Methode fehlerhafte Schätzungen machen könnte, beim Studium der alten Mikroben, sagte Ludovic Orlando, ein Forscher an der Universität Kopenhagen in Dänemark, nicht an der Studie beteiligt war.

"Das vorliegende Verfahren am Ende vielleicht wegwerfen Echtdaten in solchen Fällen," sagte Orlando LiveScience.

Und die Technik könnte teuer sein, denn je nach Kontamination, die Methode riesige Mengen an DNA-Sequenzen erfordert, Carles Lalueza-Fox, Paleogenomics Forscher an der Pompeu Fabra University in Spanien, der nicht an der Studie beteiligt war, schrieb in einer e-Mail. "Damit ich nur für wirklich besondere Proben würde es empfehlen," sagte er.

Anmerkung des Herausgebers: diese Geschichte wurde aktualisiert, um anzuzeigen, dass die 400.000 Jahre alten archaischen menschlichen Überreste vor kurzem analysiert nicht des Denisova-Menschen waren.

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