Антропологи реконструируют митогеномы из доисторического зубного камня

Антропологи из Университета Оклахомы с помощью передовых методов секвенирования продемонстрировали, что человеческую ДНК можно значительно обогатить из зубного камня (минерализованного зубного налета). Это позволяет реконструировать полные митохондриальные геномы для анализа материнской линии — альтернативу исследованию скелетных останков в древних ДНК-исследованиях происхождения человека.

Профессора Кристина Вариннер и Сесил М. Льюис-младший из Колледжа искусств и наук Университета Оклахомы совместно с исследователями из Университета штата Аризона и Университета штата Пенсильвания провели захват, обогащение и высокопроизводительное секвенирование ДНК, извлеченной из шести индивидуумов на кладбище Онеота Норрис Фармс №36 возрастом 700 лет.

В последние годы зубной камень стал неожиданным, но ценным долгосрочным резервуаром древней ДНК пищевого и микробного происхождения. Это исследование показывает, что зубной камень также является важным источником древней человеческой ДНК. Для анализа требовалось очень мало материала — менее 25 миллиграммов на индивидуума. Это позволяет получать высококачественную генетическую информацию о происхождении из минимального исходного материала, что важно для археологических останков.

Результаты предоставили информацию о полных митохондриальных геномах с высоким разрешением для Онеота — археологической культуры коренных народов Америки, расцветшей около 1000–1650 гг. н.э., но резко пришедшей в упадок после контакта с европейцами. Хотя зубной камень сохраняется вместе со скелетными останками, он не является человеческой тканью. Это минерализованная форма зубного налета, которая пассивно накапливает человеческую ДНК и белки, в основном через слюну. Оказавшись минерализованной в зубном камне, человеческая ДНК может сохраняться тысячи лет.

Традиционные методы получения древней человеческой ДНК обычно требуют разрушения костной или зубной ткани, что вызывает обеспокоенность у многих коренных сообществ. Зубной камень представляет собой важную альтернативу, не повреждающую целостность останков. Кроме того, будучи богатейшим известным источником ДНК в археологической летописи, он открывает уникальные возможности для исследования объектов с проблемами сохранности.

Демонстрация возможности реконструкции полных митохондриальных геномов из малых образцов зубного камня представляет собой важный технологический прогресс для палеогеномики в доисторической Северной Америке и других регионах, где деструктивный анализ скелетных останков затруднен или спорен.