5 May 2023, 12:00 Анна Солдатенко

Новый метод извлечения ДНК позволит определять владельцев древних артефактов

На раскопках древних стоянок людей обычно обнаруживается множество объектов, возраст которых может различаться на сотни или тысячи лет, даже если они находятся в непосредственной близости. В результате бывает сложно сопоставить конкретную находку и того или иного обитателя поселения. Последние достижения в разработке методик извлечения ДНК могли бы помочь в решении этой проблемы, однако точное определение конкретной особи все еще нетривиальная задача. Теоретически такие анализы наиболее перспективны для артефактов, изготовленных из костей или зубов животных, не только потому, что они пористые и потому в них хорошо задерживаются жидкости организма (кровь, пот, слюна), но и потому, что они содержат гидроксиапатит, способный защитить ДНК от деградации. 

Другой вопрос состоит в том, как извлечь наследственный материал из «костяной ловушки», то есть ценного артефакта, без повреждений. Сотрудники Института археологии и этнографии СО РАН (Новосибирск) в составе международной группы предложили метод выделения ДНК из костей и зубов, который сохраняет целостность материала, включая микротопографию его поверхности.

Авторы проверили несколько возможных экстрагирующих реагентов и режимов выделения. В итоге наиболее перспективным оказался подход с поэтапным высвобождением ДНК из образцов. Для этого потребовалась целая серия инкубаций в натрий-фосфатном буфере при 21, 37, 60 и 90°C. Поэтапность также позволяет отличить ДНК, попавшую в кость или зуб во время изготовления поделки и гораздо позже, когда она уже лежала в грунте.

Далее подход апробировали на реальных артефактах, в том числе на верхнепалеолитической подвеске из зуба оленя, найденной в алтайской Денисовой пещере. Так, в случае последней ученым удалось восстановить древние митохондриальные геномы человека и оленя и оценить возраст украшения примерно в 19 000–25 000 лет. Анализ ядерной ДНК идентифицирует предполагаемого создателя или владельца кулона как женщину с сильным генетическим сходством с группой древних людей Северной Евразии, которые жили примерно в то же время, но ранее были обнаружены только восточнее в Сибири.

Теперь предстоит выяснить, насколько эффективно новый метод позволит извлекать человеческую ДНК из образцов. Авторы надеются, что с его помощью удастся сочетать генетический и культурный анализы: например, так можно будет понять, какой была специализация каждого члена группы и его потомков и была ли она вообще.

News article publications

Read also

Разработан «полуслепой» метод описания квантовых систем
Ученые предложили подход, который позволяет определять состояние квантовой системы, зная лишь часть данных от общего их числа, необходимого для полного описания этой системы. Разработанный метод может помочь предсказывать физические и химические процессы, связанные со свойствами квантовых систем. Помимо использования в химии и физике, предсказание квантовых процессов поможет ученым реализовать алгоритмы для самых различных отраслей — от дизайна лекарств до моделирования материалов.
New techniques
Quantum Chemistry
Quantum Physics
8 February 2024
Нашли древнейшее свидетельство использования кипячения для приготовления красок
Археологи определили, что древние люди, жившие в Мезмайской пещере на Северном Кавказе, уже 31 тысячу лет назад использовали многокомпонентные краски. Они состояли из битума и белой и красной глины с белковым связующим на основе желатинового клея. Чтобы получить такой клей, люди кипятили кожу или кости животных. На сегодняшний день это самое древнее свидетельство кипячения в истории.
Archaeology
History
Organic materials
29 January 2024
Предложена «светящаяся» золотая краска для обнаружения бактериальных биопленок
Новый подход, разработанный учеными, позволит выявить развитие опасных бактерий на медицинских изделиях и устройствах на ранней стадии и вовремя предотвратить его
Biosensorics
Microbiology
New techniques
7 August 2023
Биологи научились измерять скорость обмена веществ в организме
Такой анализ улучшит диагностику и лечение многих болезней, связанных с нарушением метаболизма: например, сахарного диабета, ожирения и неалкогольной болезни печени
Cell Biology
Mass spectrometry
Metabolomics
New techniques
2 August 2023
Физики предложили более простой способ искажения идеальных метаматериалов
Таким образом они смогут эффективнее взаимодействовать со светом, что полезно для создания усовершенствованных и миниатюрных лазеров, устройств передачи информации и сенсоров
Materials Science
New techniques
Optics
20 July 2023
Белок молочной сыворотки повысит эффективность микрогелей в урологии
С его помощью микрогели с лекарством могут дольше удерживаться внутри мочевого пузыря, что продлит терапевтический эффект от одной процедуры их введения в полость органа
Materials Science
Medicine
New techniques
Pharmacology
19 July 2023