sabato 17 giugno 2017

Sorprendente scoperta: antico DNA di una mummia sequenziato per la prima volta


Per la prima volta, i ricercatori hanno sequenziato con successo il DNA di alcune mummie egiziane. I risultati mostrano che questi antichi popoli sono più geneticamente simili alle popolazioni che vivono nel Mediterraneo orientale - una regione che oggi include Siria, Libano, Israele, Giordania e Iraq - rispetto alle persone che vivono nell'Egitto moderno.

"Siamo orgogliosi di avere a disposizione i primi dati genomici rilevati dalle antiche mummie egiziane", ha dichiarato Stephan Schiffels, leader del Population Genetics Group presso il Max Planck Institute for the Science of Human History, a Jena, in Germania.

Schiffels e un team di scienziati provenienti da Polonia, Germania, Inghilterra e Australia guidati da Johannes Krause, un genetista che lavora anch'esso al Max Planck Institute for the Science of Human History, hanno pubblicato la loro ricerca nel numero del 30 maggio della rivista Nature Communications.

In tutto il mondo, i resti di migliaia di mummie dell'antico Egitto sono stati studiati, ma ottenere del DNA intatto dai corpi è un risultato impegnativo.

"I ricercatori erano generalmente scettici circa la conservazione del DNA nelle mummie egiziane, a causa del clima caldo, degli elevati livelli di umidità nelle tombe e di alcuni dei prodotti chimici utilizzati durante la mummificazione, che sono tutti fattori che rendono difficile la sopravvivenza del DNA per così tanto tempo," Ha detto Schiffels a Live Science.

Compito difficile
Altri gruppi di ricerca hanno fatto almeno due tentativi precedenti di sequenziare il DNA dalle mummie, ma questi sforzi erano visti con intenso scetticismo. La prima impresa venne iniziata nel 1985 ma si dimostrò successivamente difettosa, perché i campioni erano stati contaminati da un DNA moderno. La seconda analisi, pubblicata nel 2010, si è concentrata sulla famiglia del Re Tutankhamon, ma non ha potuto soddisfare i più critici. Entrambi gli studi hanno utilizzato una tecnica chiamata reazione a catena della polimerasi (PCR), che può affinare in frammenti specifici di informazioni genetiche, ma non può distinguere il DNA antico da quello moderno, né differenziare il DNA umano da altri tipi che possono essere presenti.

 In questo ultimo studio, Krause ei suoi colleghi hanno usato una nuova tecnica chiamata sequenziamento di nuova generazione, che può distinguere il DNA umano da altri tipi e può dare indicazione se un frammento genetico è molto vecchio o probabilmente nuovo (un'indicazione che potrebbe essere moderno).

Gli scienziati hanno concentrato i loro sforzi sulle teste di 151 individui mummificati che abitavano nell'insediamento di Abusir el-Meleq, a sud del Cairo, e furono sepolti tra il 1380 aC. e il 425 dC.

Per ridurre il rischio di contaminazione, i ricercatori hanno estratto il DNA all'interno di una stanza sterile del laboratorio. Lì, hanno irradiato le superfici del tessuto osseo e del tessuto molle delle mummie per 60 minuti utilizzando radiazioni ultraviolette, che hanno distrutto qualsiasi DNA moderno. Gli scienziati hanno quindi rimosso dei campioni dal tessuto molle interno, dalle ossa del cranio e dalla polpa dei denti.

Seguendo questi e numerosi altri passaggi rigorosi, i ricercatori hanno scoperto che i tessuti molli non avevano alcun DNA vitale. Tuttavia, i campioni di osso e denti in 90 individui contenevano ampie quantità di DNA mitocondriale, i mitocondri sono organelli presenti all'interno delle cellule che convertono l'ossigeno e le sostanze nutritive in energia. Il DNA mitocondriale viene trasmesso da madre a figlio e contiene così informazioni genetiche provenienti dal solo lato materno della famiglia.

L'intero quadro genetico
Per ottenere una visione più completa della storia genetica di una persona, i ricercatori hanno bisogno di DNA proveniente dal nucleo della cellula, che contiene DNA sia dal lato paterno della famiglia che da quello materno. Ma quel DNA si è conservato in modo pessimo, ha detto Schiffels.

"Siamo stati in grado di generare solo tre set di dati genomici nucleari", ha detto.

Dopo aver estratto il DNA, i ricercatori lo hanno arricchito e ne hanno fatto copie per l'analisi. Lo hanno poi confrontato con il DNA di altre popolazioni, antiche e moderne, che vivevano in Egitto e in Etiopia.

I ricercatori hanno scoperto che, nel corso del tempo, 1.300 anni, la genetica delle persone nel campione è rimasta coerente - una notevole scoperta, hanno detto i ricercatori, perché l'antico Egitto era stato più volte invaso in quegli anni, anche da Greci e Romani ad esempio,  e in più, è stato un crocevia commerciale per molte popolazioni diverse.

Tuttavia, quando gli scienziati hanno confrontato i propri campioni con i dati genetici degli egiziani moderni, hanno trovato una differenza. Il DNA degli antichi egiziani conteneva poco DNA proveniente dall'Africa sub-sahariana, mentre dal 15 per cento al 20 per cento del DNA mitocondriale dei moderni egiziani mostra un antenato sub-sahariano, hanno detto i ricercatori.

Schiffels ha riferito che gli scienziati possono solo speculare sul perché i cambiamenti genetici si sono presentati in seguito. "Una possibile causa potrebbe essere una maggiore mobilità lungo il Nilo e un aumento del commercio a lunga distanza tra l'Africa subsahariana e l'Egitto", ha detto.
Questi cambiamenti potrebbero essere stati correlati al commercio degli schiavi, che raggiunse il suo apice nel 19° secolo.
Ha aggiunto che la squadra spera di continuare in questa ricerca analizzando più mummie provenienti da più periodi e più siti in Egitto.

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