Использование современных методов секвенирования для изучения древних людей современного типа
ДНК, сохранившаяся в останках давно умерших растений, животных или людей, позволяет напрямую заглянуть в историю эволюции. До сих пор такие исследования предков нашего собственного вида были затруднены из-за неспособности учёных отличить древнюю ДНК от загрязнения современной человеческой ДНК. Теперь исследование Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка в Лейпциге, опубликованное онлайн 31 декабря в Current Biology, преодолевает это препятствие и показывает, как можно напрямую анализировать ДНК представителя нашего вида, жившего около 30 000 лет назад.
Древняя ДНК, при подходящих условиях, может сохраняться десятки тысяч лет. Она даёт учёным уникальную возможность напрямую увидеть генетический состав давно исчезнувших организмов. В последние годы с её помощью успешно изучали биологию вымерших животных, таких как мамонты, и древних людей, таких как неандертальцы.
Однако этот подход нельзя было легко применить к древним представителям нашего собственного вида. Это связано с тем, что фрагменты древней ДНК амплифицируются с помощью специальных молекулярных зондов, нацеленных на определённые последовательности. Эти зонды не могут отличить, происходит ли распознанная ими ДНК из древнего образца или была занесена гораздо позже, например, археологами, работавшими с костями. Таким образом, выводы о генетическом составе древних людей нашего вида были ненадёжными.
Используя останки людей, живших в России около 30 000 лет назад, Паабо и его коллеги применяют новейшие методы секвенирования ДНК (чтения последовательности оснований, составляющих цепочки ДНК), чтобы решить эту проблему. Эти методы, известные как «секвенирование второго поколения», позволяют исследователям «читать» непосредственно с древних молекул ДНК, без использования зондов для её амплификации. Более того, они могут считывать очень короткие фрагменты последовательностей, что типично для древней ДНК, так как со временем цепочки ДНК имеют тенденцию разрушаться. В отличие от этого, ДНК, которая моложе и попала в образец недавно, состояла бы из гораздо более длинных фрагментов. Эта и другие особенности, такие как химические повреждения, характерные для древней, а не современной ДНК, эффективно позволили исследователям отличить подлинные древние молекулы ДНК от современного загрязнения.
«Теперь мы можем делать то, что я считал невозможным всего год назад — определять надёжные последовательности ДНК современных людей, — но это всё ещё возможно только для очень хорошо сохранившихся образцов», — говорит Паабо.
Применение этой технологии к останкам представителей нашего вида, живших десятки тысяч лет назад, открывает возможность решать вопросы об эволюции и предыстории нашего вида, которые были недоступны предыдущими методами. Например, являются ли люди, жившие в Европе 30 000 лет назад, прямыми предками современных европейцев или же они были позже заменены переселенцами, принёсшими новые технологии, такие как земледелие.