Подпишитесь на оповещения
от Газеты.Ru
Дополнительно подписаться
на сообщения раздела СПОРТ
Отклонить
Подписаться
Получать сообщения
раздела Спорт

Генетики почистили неандертальца

Ученые нашли способ избавления древних ДНК от более поздних наслоений, мешающих генетическому анализу

Яна Хлюстова 28.01.2014, 16:57
Ученые смогли очистить ДНК древнего человека от загрязнений Xvivo/Scientific Animation
Ученые смогли очистить ДНК древнего человека от загрязнений

Проблема, с которой часто сталкиваются генетики при анализе ДНК древних людей и животных, — контаминация — решена: ученые нашли метод очищения ДНК от более поздних загрязнений и проанализировали образец, принадлежащий неандертальцу из пещеры Окладникова, определив его место в генетическом древе.

Контаминация — химический и биологический термин, заражение соединения посторонними веществами, чужеродным биологическим материалом. ДНК древних людей и животных может быть загрязнена как микросредой, где находились останки организма, так и ДНК ученых, работавших с найденными образцами. Подобные загрязнения, несомненно, являются препятствием в секвенировании ДНК (определении аминокислотной или нуклеотидной последовательности) — процессе, который используется для описания структуры ДНК.

Группа исследователей из Швеции и Германии под руководством Понтуса Скоглунда (Уппсальский университет), а также при сотрудничестве российских ученых Михаила Шунькова и Анатолия Деревянко (Институт археологии и этнографии СО РАН) нашла метод очищения древних ДНК от внешних загрязнений, а также провела анализ ДНК останков неандертальца из пещеры Окладникова. В работе ученых принял участие и Сванте Паабо, генетик, получивший полный вариант генома неандертальца.

С полными результатами работы генетиков можно ознакомиться в журнале PNAS.

Метод определения посторонних наслоений ДНК основан на анализе ее естественных мутаций. Так, у 30–40% образцов, возраст которых насчитывает несколько тысяч лет, цитозин превращается в тимин, а гуанин в аденин. Ученые разработали систему, моделирующую процессы естественного изменения ДНК и сравнивающую полученный результат с данными образца.

Для проверки работы нового метода ученые использовали около 1 млн последовательностей ДНК, полученных от останков австралийца, насчитывающих 100 лет, от четырех скелетов времен неолита (найденных в Скандинавии около 5 тыс. лет назад), от четырех скелетов неандертальцев (возрастом от 38 до 70 тыс. лет) и четырех современных ныне живущих людей. Система показала наличие посторонних частей ДНК пропорционально возрасту образцов. Далее исследователи намеренно загрязнили ДНК современного человека «частями» ДНК неандертальца — и снова система показала свою эффективность, вычислив «лишние» элементы.

Таким образом, на сегодняшний момент генетики имеют в своем распоряжении метод очищения древних ДНК от посторонних элементов, что окажет существенное положительное влияние на исследования ДНК.

Именно это и подтвердила дальнейшая работа ученых. Группа Понтуса Скоглунда изучила ДНК неандертальца, останки которого были найдены в пещере Окладникова (расположена на окраине села Сибирячиха Солонешенского района Алтайского края). Генетики взяли 6906 последовательностей митохондриальной ДНК и подвергли анализу при помощи системы по обнаружению загрязнений. В первую очередь, проанализировав естественные мутации, система подтвердила, что образец действительно принадлежит неандертальцу, а затем выявила 10,2% загрязненных фрагментов. Чтобы избавиться от них, ученым пришлось сократить число исследуемых последовательностей до 3908, уровень загрязнения снизился до 1,3%.

Результаты секвенирования ДНК показали: последовательность митохондриальных геномов неандертальца из пещеры Окладникова не совпадает с ранее описанными последовательностями неандертальцев из Центральной и Западной Европы, однако занимает свое место в генетическом кластере вместе с ними.

Работа группы Понтуса Скоглунда однозначно доказала, что создание системы по отделению загрязнений от ДНК позволит генетикам проводить более точный анализ образцов генов древних людей и животных, а значит, еще на шаг приблизит их к расшифровке заложенных в спирали ДНК тайн.