Historycznie pomysł wydobycia DNA z egipskiej mumii przypominał trochę próbę wyssania DNA dinozaura z owada uwięzionego w bursztynie: kusząca perspektywa, ale wciąż więcej mitów niż nauki. „Od dawna jest to gorący temat” - mówi Johannes Krause, genetyk z niemieckiego Maxa Plancka Institute for Evolutionary Anthropology. Ale w przeciwieństwie do scenariusza dino, okazuje się, że analiza DNA mumii jest naukowo możliwa.
Krause spędził karierę na szukaniu informacji na podstawie bardzo starego DNA. Jego praca doprowadziła do odkrycia nowego podgatunku człowieka, który pomógł zidentyfikować na podstawie fragmentu kości w europejskiej jaskini; definitywnie zidentyfikował także chorobę stojącą za niesławną Czarną Śmiercią, badając ofiary wykopanej zarazy. Teraz może dodać kolejny starożytny klejnot do swojej listy: mumie. Jego zespołowi udało się wydobyć pierwsze nienaruszone DNA z tysiącletnich egipskich mumii, co pozwoliło im odkryć tajemnice ich genetycznego dziedzictwa.
Odkrycie pochodzi ze stosunkowo nowej dziedziny zwanej archeogenetyką. Został założony przez szwedzkiego biologa Svante Pääbo, który twierdził, że jako młody badacz w latach 80. wyodrębnił DNA 23 starożytnych egipskich mumii. Krause twierdzi jednak, że prace Pääbo spotkały się z ostrą krytyką ze strony innych naukowców, gdy stało się jasne, że jego próbki DNA mogą być zanieczyszczone nowoczesnym DNA. W 2000 roku niektórzy eksperci zaczęli kwestionować, czy w ogóle możliwe było wydobycie użytecznego DNA z mumii, które tak długo były zniszczone przez gorący, suchy egipski klimat.
Postępy w technologii sekwencjonowania DNA w ciągu ostatnich ośmiu lat, w szczególności technologia sekwencjonowania „o wysokiej przepustowości”, która może sekwencjonować miliony par zasad DNA szybko, tanio i dokładnie, ponownie otworzyła możliwość egipskich mumii, by porzuciły swoje sekrety genetyczne, mówi Krause. W zeszłym roku on i jego koledzy chcieli dowiedzieć się więcej o składzie genetycznym starożytnego Egiptu - a zwłaszcza o tym, jak na ich populację wpłynął szczególnie burzliwy, tysiącletni rozdział historii.
Począwszy od VIII wieku pne fale migracji i podboju z Rzymu i dalej na południe w Afryce wstrząsnęły regionem. Jeśli rzeczywiście byli w stanie wydobyć DNA mumii, Krause spodziewał się, że skutki tego okresu inwazji - i przypuszczalnie zmieszania - zostaną zapisane w genetyce.
Opierając się na dwóch kolekcjach mumii z niemieckich uniwersytetów, zespół przeanalizował ponad 150 mumii odzyskanych ze starożytnego obszaru środkowego Egiptu zwanego Abusir el-Meleq, kwitnącego miasta wzdłuż Nilu, w którym wielu Egipcjan pochowano już w 1500 roku p.n.e. Wiek mumii wynosił od 2000 do 3000 lat. Krause twierdzi, że nie byli to faraonowie ani bogaci Egipcjanie pochowani w wyszukanych kamiennych sarkofagach, ale raczej zwykli ludzie „klasy średniej” pochowani w prostych malowanych drewnianych trumnach. „W tym czasie zmumifikowali prawie wszystko”, mówi Krause, w tym zwierzęta domowe i dzikie zwierzęta.
Główny autor, Verena Schuenemann, pracuje z częścią czaszki mumii, z której usunięto DNA. Stwierdzono, że kości i zęby zachowują DNA znacznie lepiej niż zmumifikowane tkanki miękkie. (Johannes Krause) Korzystając z tych nowych technik, Krause był w stanie znaleźć kompletne genomy mitochondrialne w tkankach 90 tych mumii, zgodnie z badaniem opublikowanym wczoraj w czasopiśmie Nature Communications . Podczas gdy poprzednie badania starożytnego DNA mumii koncentrowały się na pobieraniu próbek z pozostałych tkanek miękkich ciał (tj. Mięśni, skóry i narządów), Krause twierdzi, że jego zespół odkrył, że kości i zęby mumii najlepiej zachowały DNA ludzi, ponieważ struktury te były mniej narażone na ciepło i wilgoć, które mogą degradować materiał genetyczny.
Aby wykluczyć zanieczyszczenia, które zatopiły poprzednie badania, Krause polegał na pracy genetyków w ostatniej dekadzie, którzy nauczyli się śledzić uszkodzenia powstałe w strukturze DNA, która degraduje się przez setki lub tysiące lat. Nowsze, nieuszkodzone DNA, które zanieczyściło próbkę, będzie się teraz wyróżniać w analizie starszego, dziobionego DNA. „Dzięki tym wzorom uszkodzeń DNA naprawdę jesteśmy w stanie uwierzytelnić starożytne DNA” - mówi Krause.
Jak więc zmienił się skład genetyczny ludzi żyjących Abusir el-Meleq w tych burzliwych stuleciach?
„Nic się tak naprawdę nie wydarzyło. To było bardzo nudne” - śmieje się Krause. Najwyraźniej wszystko to podbój nie zmieniło znacząco genetyki tej egipskiej populacji - co samo w sobie było nieoczekiwane. „To było dla nas trochę niespodzianką”, mówi Krause.
Następnie Krause chciał porównać to, co znalazł w starożytnym DNA, z genetyką współczesnych Egipcjan, opierając się na ankiecie genetycznej przeprowadzonej w 2015 r., Która dotyczyła migracji ludzi z Afryki. Wydawało się, że przeważnie osoby, z których pobierano próbki, mają najbardziej genetyczne więzi z ludźmi żyjącymi obecnie w krajach arabskich na Bliskim Wschodzie. Krause twierdzi, że kontrastuje to ze współczesnymi Egipcjanami, którzy obecnie wydają się mieć więcej pochodzenia genetycznego z Afryki subsaharyjskiej.
Sugeruje to, że ludy najeżdżające z Nubii i Rzymu nie mieszały się znacząco ze starożytnymi Egipcjanami na wieki przed rokiem 0 ne - ale od tego czasu masowy napływ genów afrykańskich przedostał się do populacji Egiptu.
Egipski egiptolog Salima Ikram z Uniwersytetu Amerykańskiego w Kairze uznał, że praca Krause'a jest „zrównoważona, dobrze zbadana i przemyślana”. Jednak Ikram, który nie był zaangażowany w badanie, jest sceptycznie nastawiony do tego, jak naprawdę jest ostateczne porównanie Krause do współczesnych Egipcjan. Ankieta genetyczna współczesnych Egipcjan, cytowana przez Krause, nie określa, skąd pochodzą osoby, z których pobierano próbki, jak mówi Ikram, luka danych, która może mieć duży wpływ na wniosek.
„Pomimo mobilności, [istnieją] kieszenie grup etnicznych”, mówi Ikram. Próbki z południowego Egiptu lub ośrodków handlu niewolnikami mogą zatem wykazywać znacznie większy wpływ w Afryce subsaharyjskiej niż próbki z północnych miast portowych, które mogłyby mieć większy wpływ europejski z krucjat.
W przyszłych badaniach Krause ma nadzieję zebrać więcej mumii DNA z całego Egiptu, aby ustalić, kiedy i dlaczego starożytni Egipcjanie zaczęli się zmieniać genetycznie - i dowiedzieć się dokładnie, w jaki sposób ich przodkowie migrowali do żyznego półksiężyca. „Najbardziej interesuje nas wydłużenie danych w czasie”, mówi.
