science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wat is de toekomst voor oud DNA-onderzoek nadat de Nobelprijs het baanbrekende veld van paleonomics eert?

De opgraving in 2010 in de East Gallery of Denisova Cave, waar de oude mensachtigen, bekend als de Denisovans, werd ontdekt. Krediet:Bence Viola. Afdeling Antropologie, Universiteit van Toronto, CC BY-ND

Voor het eerst erkende een Nobelprijs het gebied van antropologie, de studie van de mensheid. Svante Pääbo, een pionier in de studie van oud DNA, of aDNA, kreeg de 2022-prijs in fysiologie of geneeskunde voor zijn adembenemende prestaties bij het sequencen van DNA dat is geëxtraheerd uit oude skeletresten en het reconstrueren van het genoom van vroege mensen - dat wil zeggen, alle genetische informatie die erin zit in één organisme.

Zijn prestatie was ooit alleen het spul van sciencefiction in Jurassic Park-stijl. Maar Pääbo en vele collega's, die in grote multidisciplinaire teams werkten, hebben het genoom van onze verre neven, de beroemde Neanderthalers en de meer ongrijpbare Denisovans samengevoegd, van wie het bestaan ​​niet eens bekend was totdat hun DNA werd gesequenced uit een klein pinkbot van een begraven kind in een grot in Siberië. Dankzij kruisingen met en tussen deze vroege mensen, leven hun genetische sporen in velen van ons vandaag de dag voort en vormen ze ons lichaam en onze kwetsbaarheden voor ziekten, bijvoorbeeld voor COVID-19.

De wereld heeft de afgelopen twaalf jaar een verbazingwekkende hoeveelheid geleerd over onze menselijke oorsprong sinds de baanbrekende ontdekkingen van Pääbo en teamgenoten. En het veld van paleonomics is snel uitgebreid. Wetenschappers hebben nu mammoeten in kaart gebracht die een miljoen jaar geleden leefden. Oud DNA heeft vragen beantwoord die uiteenlopen van de oorsprong van de eerste Amerikanen tot de domesticatie van paarden en honden, de verspreiding van het hoeden van vee en de aanpassingen van ons lichaam - of het gebrek daaraan - tot het drinken van melk. Oud DNA kan zelfs licht werpen op sociale kwesties als huwelijk, verwantschap en mobiliteit. Onderzoekers kunnen nu niet alleen DNA sequensen van de overblijfselen van oude mensen, dieren en planten, maar zelfs van hun sporen achtergelaten in grotvuil.

Naast deze groei in onderzoek, worstelen mensen met zorgen over de snelheid waarmee skeletcollecties over de hele wereld zijn bemonsterd voor aDNA, wat heeft geleid tot bredere gesprekken over hoe onderzoek moet worden gedaan. Wie moet het uitvoeren? Wie kan er voordeel of nadeel van ondervinden en wie geeft toestemming? En hoe kan het veld rechtvaardiger worden? Als archeoloog die samenwerkt met genetici om de oude Afrikaanse geschiedenis te bestuderen, zie ik zowel uitdagingen als kansen in de toekomst.

Een betere discipline opbouwen

Een positief teken:interdisciplinaire onderzoekers werken aan het opstellen van gemeenschappelijke basisrichtlijnen voor onderzoeksontwerp en -uitvoering.

In Noord-Amerika hebben wetenschappers gewerkt om ongelijkheid aan te pakken door programma's te ontwerpen die toekomstige generaties inheemse genetici opleiden. Deze breiden zich nu uit naar andere historisch ondervertegenwoordigde gemeenschappen in de wereld. In musea worden best practices voor bemonstering ingevoerd. Ze streven ernaar de vernietiging van voorouderlijke overblijfselen tot een minimum te beperken, terwijl ze de meest nieuwe informatie verzamelen die mogelijk is.

Maar er is nog een lange weg te gaan om beleid voor gemeenschapsraadpleging, ethische steekproeven en het delen van gegevens te ontwikkelen en af ​​te dwingen, vooral in delen van de wereld met beperktere middelen. De kloof tussen de ontwikkelingslanden en de rijke geïndustrialiseerde landen is vooral schril als we kijken naar waar oude DNA-laboratoria, financiering en onderzoekspublicaties zijn geconcentreerd. Het laat minder kansen voor wetenschappers uit delen van Azië, Afrika en Amerika om in het veld te worden opgeleid en onderzoek te leiden.

Het veld staat voor structurele uitdagingen, zoals het relatieve gebrek aan financiering voor archeologie en de bescherming van cultureel erfgoed in landen met lagere inkomens, verergerd door een lange geschiedenis van extractieve onderzoekspraktijken en dreigende klimaatverandering en vernietiging van sites. Deze kwesties versterken de regionale vooringenomenheid in paleonomics, wat helpt verklaren waarom sommige delen van de wereld, zoals Europa, zo goed bestudeerd zijn, terwijl Afrika, de bakermat van de mensheid en het meest genetisch diverse continent, relatief weinig bestudeerd is, met tekortkomingen in archeologie, genomica en oud DNA.

Gegevens zijn up-to-date tot en met augustus 2022. Credit:Chart:The Conversation, CC-BY-ND Bron:David Reich Lab

Van openbaar onderwijs een prioriteit maken

Hoe paleogene bevindingen worden geïnterpreteerd en aan het publiek worden gecommuniceerd, roept andere zorgen op. Consumenten worden regelmatig gebombardeerd met advertenties voor het testen van persoonlijke voorouders, wat impliceert dat genetica en identiteit synoniem zijn. Maar geleefde ervaringen en tientallen jaren van geleerdheid tonen aan dat biologische afkomst en sociaal gedefinieerde identiteiten niet zo gemakkelijk op elkaar in kaart worden gebracht.

Ik zou zeggen dat wetenschappers die aDNA bestuderen de verantwoordelijkheid hebben om samen te werken met onderwijsinstellingen, zoals scholen en musea, om de betekenis van hun onderzoek aan het publiek over te brengen. Dit is vooral belangrijk omdat mensen met politieke agenda's - zelfs gekozen functionarissen - bevindingen proberen te manipuleren.

Witte supremacisten hebben bijvoorbeeld ten onrechte lactosetolerantie gelijkgesteld aan witheid. Het is een leugen die lachwekkend zou zijn voor veel veehouders uit Afrika, een van de vele centra van oorsprong voor genetische eigenschappen die mensen in staat stellen melk te verteren.

Terughangen aan de interdisciplinaire tafel

Ten slotte is er een discussie over hoe specialisten in verschillende disciplines moeten samenwerken.

Oud DNA-onderzoek is snel gegroeid, soms zonder dat er voldoende gesprekken plaatsvonden buiten de genetische laboratoria. Dit onoplettendheid heeft geleid tot een terugslag van archeologen, antropologen, historici en taalkundigen. Hun disciplines hebben geleid tot tientallen of zelfs eeuwen aan onderzoek dat vorm geeft aan oude DNA-interpretaties, en hun werk maakt paleogene studies mogelijk.

Als archeoloog zie ik de aDNA-revolutie als een nuttige verstoring van onze praktijk. Het zet de archeologische gemeenschap aan om opnieuw te evalueren waar voorouderlijke skeletcollecties vandaan komen en zouden moeten rusten. Het daagt ons uit om archeologische gegevens te publiceren die soms pas voor het eerst worden onthuld in de bijlagen van paleonomics-papers. Het spoort ons aan om aan tafel te gaan zitten en projecten vanaf het begin te helpen stimuleren. We kunnen onderzoek opzetten dat gebaseerd is op archeologische kennis, en we kunnen op langere termijn sterkere banden hebben met musea en met lokale gemeenschappen, wier partnerschap de sleutel is om goed onderzoek te doen.

Als archeologen dit moment omarmen dat Pääbo's Nobelprijs in de schijnwerpers staat, en voorover leunen op de veranderingen van de zee die ons veld op hun kop zetten, kan dat ten goede veranderen. + Verder verkennen

Nobelprijs:Svante Pääbo's oude DNA-ontdekkingen bieden aanwijzingen over wat ons menselijk maakt

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.