Човешкият геном е възстановен от неизвестна група кавернозни мръсотии

Глинена чаша, заровена под пода на пещера в продължение на хиляди години, току-що даде генома на древен човек.

Анализът разкрива следи от жена, живяла преди 25 000 години, преди последната ледникова епоха; И макар да не знаем много за това, това представлява важен научен пробив: възможността за разпознаване на древни човешки групи, дори когато не е имало кости за възстановяване.

Пробата също така е произвела ДНК от вида вълци и бизони, които международен екип от учени е успял да постави в контекста на своята популационна история.

Нашите резултати Те писаха в своя вестникПредоставянето на нови прозрения в генетичната история на късния плейстоцен на тези три вида и демонстриране на това, че директното секвениране на ДНК на утайките, без целеви методи за обогатяване, може да даде данни за целия геном, които информират за връзките между родословието и еволюцията.

Извличането на древна ДНК обикновено зависи много от костите и късмета. Първо, имате нужда от костите, за да оцелеете, като останете достатъчно здрави, за да запазите ДНК в продължение на няколко хиляди години.

След това трябва да можете да го намерите и да извлечете достатъчно генетичен материал за секвениране. Това е трудна работа, но възнаграждаваща – древната ДНК е в състояние да запълни много пропуски в еволюционната история не само на хората, но и в отвъдното.

В много археологически обекти обаче има доказателства, че хората използват повече от кости. Пещерата Сацурбля в Грузия е един такъв сайт. Артефакти като каменни оръдия на труда оцеляват по-добре от костите, така че не е изненадващо. Въпреки това древните хора са използвали пещерата в продължение на хиляди години, но от мястото е секвениран само един отделен геном от човек, живял преди 15 000 години.

ДНК на околната среда, която може да се намери запазена в утайките, все по-често изглежда като отличен начин да научите повече за миналото. Той се отлага във фекалиите, както видяхме при възстановяването на ДНК на древна мечка по-рано тази година, или парченца кости, които са смлени на прах.

Така екип от учени, ръководени от еволюционния биолог Бери Гелаберт и археолога Рон Пенхазе от Виенския университет в Австрия, търсят ДНК на околната среда в пещерата Сацерпелия. Те взеха шест почвени проби и внимателно ги пресяха за следи от генетичен материал.

Откриха го под формата на митохондриална ДНК. Раздробени и непълни, но веднъж старателно събрани, те са достатъчни, за да дадат нова информация за населението, обитавало някога района.

Първо, жената. Възстановена е само малка част от нейния геном, но от това изследователите са успели да заключат, че тя е била член на неизвестна досега група от съвременни хора. Понастоящем тази група е изчезнала, но е допринесла за настоящите популации в Европа и Азия, както беше открито, когато древният геном беше сравнен с настоящия човешки геном.

Геномът на вълка също представлява неизвестен по-рано подвид, сега изчезнал, твърдят изследователите. Това показва, че популациите на вълци са се променили и са се променили значително в края на последната Ледена епоха, преди около 11 000 години, като подвидове като тези изчезват напълно.

И накрая, митохондриалната ДНК, открита в генома на бизоните, може да бъде намерена и в настоящия жив бизон. Изследователите установяват, че неговият геном е по-тясно свързан с европейски и евразийски бизон, отколкото със северноамерикански бизон – важна находка, тъй като показва, че двата подвида са се разминавали преди епохата на пещерния бишон саше. Според анализа на екипа, американският бизон е на първо място и се е разделил на други популации.

Не е известно дали и трите вида са живели заедно в пещерата – в момента е много трудно да се стесни диапазонът на датиране с достатъчно сигурност. В допълнение, изследването на екологичната ДНК все още страда от някои важни ограничения, като фрагментирания характер на извлечения генетичен материал и високия потенциал за замърсяване.

Откритието обаче показва, че благодарение на достъпна технология, ровенето в мръсотия може да бъде по-разкриващо, отколкото сме смятали за възможно.

„Нашите резултати показват, че безпристрастното секвениране на пушка на ДНК на древни утайки може да даде полезни данни за целия геном за предците на много таксони,“ Изследователите пишат в своя доклад.

„ДНК от древни седименти в мащаб на целия геном може да отвори нови насоки за изучаване на цели екосистеми, включително взаимодействия между различни видове и аспекти на човешките практики, свързани с използването на животни или растения.“

Търсенето беше публикувано през съвременна биология.