https://frosthead.com

Mumii antice Renunță în sfârșit la secretele lor genetice

Istoric, ideea extragerii ADN-ului dintr-o mumie egipteană a fost cam ca să încerci să sug ADN dinozaur dintr-o insectă prinsă în chihlimbar: o perspectivă tentantă, dar încă mai mit decât știința. "Acest lucru a fost de mult timp ca un subiect fierbinte", spune Johannes Krause, genetician la Institutul Max Planck pentru Antropologie Evoluționară din Germania. Dar spre deosebire de scenariul dino, se dovedește că analiza ADN-ului mumiei este de fapt posibilă științific.

Krause și-a petrecut cariera tachizând informații din ADN-ul foarte vechi. Lucrarea sa a dus la descoperirea unei noi subspecii umane, pe care a ajutat-o ​​să o identifice dintr-un fragment osos dintr-o peșteră europeană; el a identificat definitiv boala din spatele infamului Moarte Neagră, examinând victimele ciumei dezgropate. Acum poate adăuga încă o bijuterie străveche pe lista sa: mumii. Echipa sa a reușit să extragă primul ADN intact din mumii egiptene vechi de mii de ani, permițându-le să descopere secretele moștenirii genetice.

Descoperirea iese dintr-un câmp relativ nou cunoscut sub numele de arheogenetică. Acesta a fost fondat de un biolog suedez pe nume Svante Pääbo, care a susținut că a extras ADN-ul a 23 de mumii egiptene antice ca tânăr cercetător în anii '80. Cu toate acestea, lucrarea lui Pääbo a căzut sub critici grele din partea altor oameni de știință, când a devenit clar că probele sale de ADN ar putea fi contaminate cu ADN modern, spune Krause. Până în anii 2000, unii experți au început să se pună la îndoială dacă era chiar posibil să extragă ADN-ul utilizabil din mumii care au fost rezistate atât de mult timp de clima caldă și uscată a Egiptului.

Avansele tehnologiei de secvențiere a ADN-ului în ultimii opt ani, în special tehnologia de secvențiere „cu un randament mare” care poate secunda milioane de perechi de baze ADN rapid, ieftin și precis, au redeschis posibilitatea ca mumiile egiptene să renunțe la secretele lor genetice, spune Krause. Anul trecut, el și colegii săi au urmărit să afle mai multe despre machiajul genetic al oamenilor egipteni antici - și în special, modul în care populația lor a fost influențată de un capitol de istorie deosebit de turbulent, de o mie de ani.

Începând din secolul al VIII-lea î.Hr., valurile de migrație și cucerire de la Roma și mai departe de sud în Africa au zguduit regiunea. Dacă ar fi într-adevăr capabili să extragă ADN-ul mumiei, Krause se aștepta să găsească efectele acestei perioade de invazie - și, probabil, amestecarea - scrise în genetică.

Bazându-se pe două colecții de mumie de la universitățile germane, echipa a analizat peste 150 de mumii recuperate dintr-o zonă străveche a Egiptului mijlociu, numită Abusir el-Meleq, un oraș înfloritor de-a lungul râului Nil, unde mulți egipteni au fost înmormântați începând cu 1500 î.Hr. Mumii au variat de la 2.000 la 3.000 de ani. Aceștia nu erau faraonii sau egiptenii înstăriți îngropați în sarcofage elaborate din piatră, spune Krause, ci mai degrabă oameni obișnuiți, de „clasă mijlocie”, îngropați în sicrie din lemn pictat simplu. „La vremea respectivă, au mumificat aproape totul”, spune Krause, inclusiv animale de companie și animale sălbatice.

Craniu Autorul principal Verena Schuenemann lucrează cu o parte a craniului dintr-o mumie care i-a extras ADN-ul. S-a descoperit că oasele și dinții păstrează ADN-ul mult mai bine decât țesuturile moi mumificate. (Johannes Krause)

Folosind aceste tehnici noi, Krause a fost capabil să găsească genomuri mitocondriale complete în țesuturile a 90 din acele mumii, potrivit unui studiu publicat ieri în revista Nature Communications . În timp ce studiile anterioare ale ADN-ului mumiei antice tindeau să se concentreze pe prelevarea de țesuturi moi rămase ale corpurilor (adică mușchi, piele și organe), Krause spune că echipa sa a descoperit că de fapt oasele și dinții mumilor au păstrat cel mai bine ADN-ul oamenilor, deoarece aceste structuri au fost mai puțin expuse la căldură și umiditate care pot degrada materialul genetic.

Pentru a exclude contaminarea care a scufundat studiile anterioare, Krause s-a bazat pe munca geneticienilor din ultimul deceniu care au învățat cum să urmărească daunele care apar structurii ADN-ului pe măsură ce degradează de-a lungul a sute sau mii de ani. ADN-ul mai nou, nedeterminat, care a contaminat un eșantion, va fi acum evidențiat într-o analiză a ADN-ului mai vechi, marcat. „Cu aceste tipare de deteriorare a ADN-ului, suntem cu adevărat capabili să autentificăm ADN-ul antic”, spune Krause.

Deci, cum s-a schimbat machiajul genetic al oamenilor care trăiesc Abusir el-Meleq în aceste secole tulburi?

"Nu s-a întâmplat nimic. A fost foarte plictisitor", spune Krause cu un râs. Aparent, tot ce a cucerit nu a schimbat în mod semnificativ genetica acestei populații egiptene - ceea ce, în sine, a fost neașteptat. „Asta a fost de fapt o surpriză pentru noi”, spune Krause.

În continuare, Krause a dorit să compare ceea ce a găsit în ADN-ul antic cu genetica egiptenilor moderni, bazându-se pe un sondaj genetic din 2015 care privea migrația umană din Africa. Preponderent, oamenii moderni eșantionați au părut să împărtășească cele mai genetice legături cu oamenii care trăiesc astăzi în țările arabe din Orientul Mijlociu. Acest lucru contrastează cu egiptenii moderni, spune Krause, care acum par să aibă mai multe origini genetice din Africa sub-sahariană.

Acest lucru sugerează că popoarele invadatoare din Nubia și Roma nu s-au amestecat în mod semnificativ cu vechii egipteni în decursul secolelor anterioare anului 0 d.Hr., dar că, cândva, un număr de gene africane a intrat în populația egipteană.

Universitatea americană din Egiptologul Cairo, Salima Ikram, a considerat că lucrările lui Krause în general sunt „bine echilibrate, bine cercetate și bine gândite”. Cu toate acestea, Ikram, care nu a fost implicat în studiu, este sceptic cu privire la cât de definitivă este comparația lui Krause cu egiptenii moderni. Studiul genetic asupra egiptenilor moderni citați de Krause nu specifică de unde proveneau oamenii eșantionați, spune Ikram, un decalaj de date care ar putea avea implicații mari asupra concluziei.

"În ciuda mobilității, [există] încă buzunare de grupuri etnice", spune Ikram. Eșantioanele din sudul Egiptului sau centrele de comerț cu sclavi ar putea arăta, așadar, mult mai multă influență africană sub-sahariană decât eșantioanele din orașele portuare din nord care ar putea avea mai multă influență europeană din cruciade.

În studiile viitoare, Krause speră să adune mai multe ADN-uri de mumie din jurul Egiptului pentru a identifica când și de ce egiptenii antici au început să se schimbe genetic - și să afle exact cum au străbătut strămoșii lor în semiluna fertilă. „Ceea ce ne interesează cel mai mult este extinderea datelor în timp”, spune el.

Mumii antice Renunță în sfârșit la secretele lor genetice