Als tv ons iets heeft geleerd, het is dat DNA misdaden kan oplossen. Maar kan het een licht werpen op de prehistorie?

Als criminele politieseries ons iets hebben geleerd, zo kan DNA antwoorden geven op lastige vragen. Vraagt ​​u zich af wie de kandelaar op Kolonel Mustard in de bibliotheek heeft gebruikt? DNA kan het mysterie oplossen - volgende keer meer geluk, mevrouw Pauw.

Maar kan DNA helpen bij het oplossen van mysteries die iets langer geleden zijn gebeurd?

Het nieuwe en opwindende veld van oud DNA onthult een aantal verrassende dingen - van hoe Vikingen door Europa migreerden tot de evolutie van Australische inheemse dieren.

De kern van de zaak is professor Morten Allentoft. Morten werd onlangs aangeworven om een ​​laboratorium van wereldklasse te leiden aan de Curtin University, hoewel vanwege de COVID-19-pandemie, hij runt het lab momenteel nog steeds op afstand vanuit zijn geboortestad Kopenhagen, Denemarken.

Oude botten

Dus wat is oud DNA? In principe, hoe het klinkt:oude DNA-moleculen.

"Oud DNA is een algemene term die wordt gebruikt voor gedegradeerd DNA van een organisme dat honderden of duizenden jaren oud kan zijn, ", zegt Morten. "We hebben geen duidelijke definitie van wanneer een DNA-molecuul 'oud' wordt."

Terwijl het DNA-molecuul voor het eerst werd ontdekt in een laboratorium van de Universiteit van Cambridge in 1953, het was pas in het begin van de jaren negentig dat de studie van oud DNA echt van de grond kwam.

In een studie gepubliceerd in september 2020 in Natuur , Morten en zijn team in Denemarken bestudeerden en analyseerden meer dan 400 Vikingskeletten van archeologische vindplaatsen in Europa en Groenland, het onthullen van onbekende genetische verbindingen tussen Zuid-Europese en Aziatische populaties die zich vermengden met de Vikingen.

Maar nu, Morten wil oud DNA gebruiken om de mysteries van de Australische biodiversiteit te ontrafelen.

"Ik ben erg geïnteresseerd in de fundamentele evolutionaire vragen over hoe een soort evolueert in zijn omgeving, ", zegt Morten. "Oud DNA is een prachtig hulpmiddel om dit te begrijpen."

"Als je alleen modern DNA gebruikt bij het bestuderen van het verleden, je moet analytische modellen maken die informatie terug in de tijd extrapoleren. Maar met oud DNA, je hebt een duidelijk beeld van hoe een gen er in het verleden uitzag."

voor Morten, Australië is een bijzonder interessante plek om oud DNA te bestuderen.

"Het continent Australië is al zo lang geïsoleerd en heeft zoveel unieke endemische soorten. Ik wil zowel oud als modern DNA in combinatie gebruiken om te begrijpen hoe Australische soorten evolueerden."

Het leven … vindt een manier

En ja, we wilden weten of oud DNA hetzelfde principe was achter de gekloonde dinosaurussen in Jurassic Park. Helaas, in het belang van wetenschappelijke nauwkeurigheid, Morten bracht een harde waarheid.

"Dat is een goed voorbeeld van iets dat nooit zal werken, ", zegt Morten. "Het oudste authentieke DNA dat we hebben ontdekt is 700, 000 jaar oud."

"Als de cel sterft, het DNA degradeert te snel voor ons om dinosaurus-DNA te vinden. Maar naarmate de technologie zich ontwikkelt, we kunnen leren om die barrière terug te duwen tot ongeveer een miljoen jaar."

Gezien het feit dat Tyrannosaurus rex leefde ongeveer 66-68 miljoen jaar geleden, dat een Brachiosaurus-groot gat in het centrale uitgangspunt van Jurassic Park blaast.

Maar de onnauwkeurige wetenschap was geen totale uitvinding van Jurassic Park-auteur Michael Crichton. In de jaren 1990, de studie van oud DNA zag een paar gênante problemen.

"In deze vroege dagen, mensen publiceerden studies in vooraanstaande tijdschriften waarin ze beweerden dat ze dinosaurus-DNA hadden ontdekt, die de film en roman Jurassic Park inspireerde. Maar dit bleek allemaal het gevolg te zijn van DNA-besmetting."

"Toen mensen deze DNA-sequenties opnieuw analyseerden, ze realiseerden zich dat ze DNA hadden van een kip of een mens."

Deze fouten hebben het oude DNA als analytisch hulpmiddel bijna ontspoord. Maar nu, wetenschappers zijn veel beter in het omgaan met monsters en het voorkomen van besmetting.

Geheel natuurlijk, Geen conserveringsmiddelen

Maar de problemen houden niet alleen op bij besmetting.

"DNA degradeert sneller of langzamer, afhankelijk van de bewaarcondities, ", zegt Morten. "Een van de belangrijkste factoren die bepalen of DNA lang bewaard blijft, is de temperatuur. Daarom vinden we normaal gesproken de oudste DNA-monsters in permafrozen omstandigheden zoals Siberië of Alaska."

Maar je hoeft geen klimaatexpert te zijn om te weten dat er in Australië niet veel ijs rondslingert. Gezien de droge Australische omgeving, hoe kan Morten hopen zelfs bruikbare monsters te vinden?

"In Australië, het is moeilijker om oud DNA te krijgen van monsters die 500 jaar oud zijn dan DNA van 20, 000 jaar oude monsters in koudere klimaten."

"Maar we kunnen monsters krijgen uit omgevingen die kouder en stabieler zijn, zoals grotten. En de laatste jaren, we zijn ook veel beter geworden in het identificeren van precies welke skeletelementen het beste zijn in het bewaren van DNA, zodat we ons kunnen richten op die in onze steekproef."

We kunnen niet wachten om te zien welke mysteries DNA zou kunnen oplossen over hoe de Australische biodiversiteit zich in het verleden heeft ontwikkeld, hoe het reageerde op veranderingen en wat we doen om het in de toekomst veilig te stellen.

Dit artikel verscheen voor het eerst op Particle, een wetenschappelijke nieuwswebsite gebaseerd op Scitech, Perth, Australië. Lees het originele artikel.