Onderzoekers van de McMaster University hebben een nieuwe techniek ontwikkeld om oud DNA uit de bodem te halen. het trekken van het genoom van honderden dieren en duizenden planten - waarvan vele al lang uitgestorven - uit minder dan een gram sediment.

De DNA-extractiemethode, beschreven in het journaal Kwartaal onderzoek , stelt wetenschappers in staat om het meest geavanceerde beeld ooit te reconstrueren van omgevingen die duizenden jaren geleden bestonden.

De onderzoekers analyseerden permafrostmonsters van vier locaties in de Yukon, die elk verschillende punten in de Pleistoceen-Haloceen overgang vertegenwoordigen, die ongeveer 11 plaatsvond, 000 jaar geleden.

Deze overgang kenmerkte het uitsterven van een groot aantal diersoorten zoals mammoeten, mastodonten en grondluiaards, en het nieuwe proces heeft verrassende nieuwe informatie opgeleverd over de manier waarop gebeurtenissen zich ontvouwden, zeggen de onderzoekers. Ze stellen voor, bijvoorbeeld, dat de wolharige mammoet veel langer overleefde dan aanvankelijk werd aangenomen.

In de Yukon-monsters, ze vonden de genetische overblijfselen van een groot aantal dieren, inclusief mammoeten, paarden, bizon, rendieren en duizenden soorten planten, allemaal van slechts 0,2 gram sediment.

De wetenschappers stelden vast dat wolharige mammoeten en paarden waarschijnlijk nog steeds aanwezig waren in de Klondike-regio van Yukon, zo recent als 9, 700 jaar geleden, duizenden jaren later dan eerder onderzoek met gefossiliseerde overblijfselen had gesuggereerd.

"Dat een paar gram grond het DNA bevat van gigantische uitgestorven dieren en planten uit een andere tijd en plaats, maakt een nieuw soort speurwerk mogelijk om ons bevroren verleden bloot te leggen, " zegt evolutionair geneticus Hendrik Poinar, een hoofdauteur op het papier en directeur van het McMaster Ancient DNA Centre. "Dit onderzoek stelt ons in staat om DNA-retentie te maximaliseren en ons begrip van verandering door de tijd heen te verfijnen, waaronder klimaatgebeurtenissen en menselijke migratiepatronen, zonder bewaarde overblijfselen."

De techniek lost een al lang bestaand probleem op voor wetenschappers, die DNA moeten scheiden van andere stoffen die met sediment zijn vermengd. Het proces vereiste doorgaans harde behandelingen die feitelijk veel van het bruikbare DNA vernietigden waarnaar ze op zoek waren. Maar door de nieuwe combinatie van extractiestrategieën te gebruiken, de McMaster-onderzoekers hebben aangetoond dat het mogelijk is om veel meer DNA dan ooit te bewaren.

"Al het DNA van die dieren en planten zit vast in een klein stipje aarde, " legt Tyler Murchie uit, een doctoraat kandidaat bij de afdeling Antropologie en een hoofdauteur van de studie.

"Organismen scheiden hun hele leven voortdurend cellen af. Mensen, bijvoorbeeld, verlies elke dag zo'n half miljard huidcellen. Veel van dit genetisch materiaal wordt snel afgebroken, maar een klein deel wordt millennia lang beschermd door sedimentaire mineraalbinding en wacht daarbuiten op ons om het te herstellen en te bestuderen. Nutsvoorzieningen, we kunnen opmerkelijk onderzoek doen door een immense diversiteit aan omgevings-DNA terug te winnen uit zeer kleine hoeveelheden sediment, en in de totale afwezigheid van overlevende biologische weefsels."