Палеогенетики выяснили, какой человеческой кости отдавать предпочтение при анализе древней ДНК. Сравнительное исследование показало, что лучше всего для этой цели подходит самая маленькая и легкая кость в организме — стремечко, в котором эндогенная ДНК сохраняется в большем количестве, чем в каменистой части височной кости. Об этом сообщается в препринте на bioRxiv.org.
Бурное развитие методов палеогенетики за последние десятилетия, отмеченное в 2022 году Нобелевской премией для одного из пионеров в этой области Сванте Паабо (подробнее об этом в материале «Человек, который собрал древних»), заметно расширило наши представления о человеческом прошлом. Ученые не только уточнили эволюционную историю рода Homo, открыли ранее неизвестный вид или подвид архаичных людей — денисовцев, но и во многом пересмотрели более позднюю популяционную историю современного человечества.
Исследователи постоянно совершенствуют свои подходы в работе с древними костями и секвенированной из них ДНК. Например, в течение прошлых пары лет они представили инструмент ancIBD, с помощью которого по древним геномам можно выявлять даже дальнее родство между индивидами по общим по происхождению блокам сцепления (IBD). В рамках другого проекта ученые сумели выделить и секвенировать человеческую ДНК из палеолитического украшения без видимого разрушения артефакта (подробнее об этом читайте в материале «Подвеска евразийки» и его продолжении «Прицепились к подвеске»).
Кроме того, давно понятно, что при прочих равных в разных элементах древнего скелета сохранность ДНК далеко неодинакова. Обычно исследователи отдают предпочтение каменистой части височной кости, если она, разумеется, дошла до наших дней. Как правило, эндогенная ДНК в ней сохраняется лучше, чем, например, в зубах или длинных костях. Однако работы по поиску оптимальных костей для генетических исследований продолжаются. На этот раз своими наработками поделились Экин Саглыджан (Ekin Sağlıcan) из Ближневосточного технического университета в Анкаре и его коллеги из Турции и Швеции.
В новом исследовании ученые сравнили сохранность древней ДНК в каменистой части височной кости и слуховых косточках: молоточках, наковальнях и стремечках. Для этого они проанализировали 114 библиотек секвенирования ДНК из человеческих останков, найденных в схожих археологических контекстах. Исследованные останки, возраст которых составляет от семи до десяти тысяч лет, происходили из памятников, расположенных в Центральной Анатолии и Верхней Месопотамии.
В 17 случаях ученые напрямую сравнили сохранность эндогенной ДНК в каменистой части височной кости и слуховых косточках одного и того же человека, в остальных случаях — библиотеки секвенирования были собраны из фрагментов ДНК, выделенных или из куска височной кости, или из молоточка, наковальни, стремечка (эта косточка в выборке представлена чаще других слуховых) и неопределимых фрагментов слуховых костных образований.
Проделанная работа показала, что эндогенная ДНК лучше всего сохраняется в стремечке — самой маленькой и легкой кости в человеческом организме. Так, в шести из семи случаев древняя ДНК гораздо лучше сохранилась в стремечке, нежели в каменистой части височной кости, причем выход эндогенной ДНК из слуховой косточки в среднем был выше примерно вдвое (+111 процентов). Из наковален, молоточков и неопознанных фрагментов также было выделено больше эндогенной ДНК, чем из пирамиды височной кости, но прирост был не такой значительный — в среднем около 11 процентов.
Помимо прочего, исследователи отметили, что из стремечек удалось получить более длинные фрагменты древней ДНК, чем из каменистой части височной кости. Однако пока остается не очень понятно, в чем причина такой сохранности. Возможно, она кроется в более позднем окостенении стремечка по сравнению с другими слуховыми косточками, высокой плотности основания стремечка и большом количестве остеоцитов.
Ранее на N + 1 рассказывали, как микрокомпьютерная томография влияет на древние останки. Ученые обнаружили, что облучение заметно снижает сохранность коллагена в костях — белка, который обычно используется при радиоуглеродном датировании.