science >> Wetenschap >  >> anders

Nieuw, bijna niet-destructieve archeogenetische bemonsteringsmethode ontwikkeld

Een internationaal team van onderzoekers ontwikkelde een nieuwe methode die de bijna niet-destructieve extractie van genetisch materiaal uit archeologische menselijke resten mogelijk maakt. Credit:Kiss Pál Museum (Bewerken Mester en Albert Gyrfi)

Een Oostenrijks-Amerikaans onderzoeksteam (Universiteit van Wenen, Afdeling Evolutionaire Antropologie en Harvard Medical School, afdeling Genetica), in samenwerking met Hongaarse experts van de Eötvös Loránd University, heeft een nieuwe methode ontwikkeld die de bijna niet-destructieve extractie van genetisch materiaal uit archeologische menselijke resten mogelijk maakt. De methode stelt antropologen, archeologen en archeogenetici om het risico van ernstige schade aan artefacten met een aanzienlijke wetenschappelijke en erfgoedwaarde te voorkomen, die vervolgens volledig kunnen worden onderzocht in toekomstig onderzoek.

Bioarcheologisch onderzoek naar menselijke en dierlijke resten van archeologische opgravingen is de afgelopen decennia steeds belangrijker geworden. Zowel nationaal als internationaal, naast klassiek archeologisch en antropologisch onderzoek, een aanzienlijk aantal moleculair biologische manieren van onderzoek zijn opgenomen. Een van de belangrijkste gebieden is archeogenetica. De studie van oud genetisch materiaal van mens en dier kan een aanzienlijke bijdrage leveren aan zowel de analyse van de menselijke evolutie als het beantwoorden van historische vragen over de populaties van latere archeologische perioden.

Het eerste archaïsche DNA-onderzoek (aDNA) begon in de jaren tachtig, maar de echte methodologische doorbraken kwamen na de millenniumwisseling. Dit was de periode waarin sequencing-methoden van de volgende generatie bioarcheologisch onderzoek bereikten. Dankzij het grootschalige onderzoek dat destijds begon, we weten nu dat meer dan 60% van het DNA van Neanderthalers bewaard is gebleven in de celkernen. Een nieuwe menselijke soort werd beschreven op basis van het genetische materiaal gewonnen uit tanden en vingerbotten gevonden in Siberië, en het werd erkend dat, in tegenstelling tot eerdere ideeën, Neanderthaler en moderne Homo sapiens kruisten elkaar, die significante genetische sporen achterlieten in moderne menselijke groepen ten noorden van de Sahara.

Echter, deze monsters voor archeogenetische analyses kunnen een hoge mate van vernietiging met zich meebrengen en kunnen daarom van belang zijn vanuit het oogpunt van erfgoedbehoud, de bemonstering te voorkomen of te bemoeilijken.

Een internationaal team van onderzoekers (Ron Pinhasi-laboratorium aan de Universiteit van Wenen en het laboratorium van David Reich aan Harvard) heeft dit probleem onderkend en heeft onlangs verschillende nieuwe monsternamemethoden ontwikkeld om de botbeschadiging die gepaard gaat met monstername te minimaliseren. Ten eerste, de methodologische basis voor het boren in het binnenoor vanaf de schedelbasis werd ontwikkeld en later bleek dat het gebruik van gehoorbeentjes de schade in de klaring tijdens de monstername aanzienlijk kan verminderen.

Het laatste onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Genoomonderzoek , werd uitgevoerd door het bovengenoemde internationale team en de onderzoekers van de afdeling Antropologie (Tamás Hajdu, Krisztián Kus, Tamás Szeniczey) en het Instituut voor Archeologie (Alexandra Anders, Pál Raczky) aan de Eötvös Loránd University.

"De nieuwe methode vermindert de omvang van de schade aan de bevindingen aanzienlijk. Het bestaat uit het oplossen van het DNA-gehalte van het wortelfragment van de tand, rijk aan celcement, door het onder te dompelen in een speciale oplossing. De kwaliteit van het aldus verkregen monster is niet zo goed als die van DNA dat uit het binnenoor is gehaald, maar het is van dezelfde kwaliteit als het genetisch materiaal dat op traditionele wijze is verkregen (boren en verpulveren van de tand). Het belangrijkste voordeel van de methode is dat de tand slechts minimale schade ondergaat, waardoor de structuur niet alleen morfologisch maar ook histologisch intact blijft, terwijl de onveranderde chemische samenstelling het mogelijk maakt om latere isotopentesten (strontium of C14) uit te voeren. De enige merkbare verandering is het vervagen of wit worden van de wortelkleur, " zei Tamas Hajdu, hoofd van de Hongaarse onderzoeksgroep, Universitair docent bij de afdeling Antropologie van de Eötvös Loránd University.

Het belang van de nieuwe steekproefmethode, daarom, ligt in het minimale destructieve effect. Als de bemonsterde tanden intact worden gelaten, ze kunnen worden onderworpen aan verdere morfologische, radiologisch, histologisch, oraal pathologisch, stabiele isotopen- en radiokoolstofstudies. Dit kan met name van belang zijn in gevallen waarin slechts een paar tanden bewaard zijn gebleven uit een bepaalde periode en plaats, die tienduizenden jaren oud kan zijn, en destructieve bemonstering hiervan zou latere analyse volledig uitsluiten. Naast menselijk evolutionair onderzoek, de nieuwe methodologie zou ook kunnen helpen bij projecten over bevolkingsgeschiedenis en ziekte-evolutie bij de afdeling Antropologie en het Instituut voor Archeologie, aan de Eötvös Loránd University door de integriteit van de bevindingen te behouden. De nieuwe steekproefmethode ontwikkeld in internationale samenwerking, biedt een nieuw perspectief voor de conservering van artefacten voor nationale en internationale museuminstellingen, terwijl tegelijkertijd de bijna niet-destructieve uitvoering van de nieuwste archeogenetische analyses mogelijk is.

Het internationale team van onderzoekers heeft een nieuwe bemonsteringsmethode ontwikkeld en de effectiviteit ervan getest op menselijk materiaal van verschillende archeologische vindplaatsen in Hongarije en daarbuiten. Het Hongaarse archeologische materiaal is te vinden in de collecties van het Hongaars Natuurhistorisch Museum, het Herman Ottó-museum, het Déri Museum en het Damjanich János Museum. De nieuwe methode is geïnitieerd door de onderzoeksgroep van Ron Pinhasi bij de afdeling Evolutionaire Antropologie, de Universiteit van Wenen. De methodologische achtergrond werd uitgewerkt, en de bot- en tandmonsters werden geanalyseerd door het Oostenrijkse team en het laboratorium van David Reich van de afdeling Genetica, Harvard Medical School. De antropologische achtergrond van de bevindingen werd geleverd door de afdeling Antropologie van de Eötvös Loránd Universiteit en de afdeling Antropologie van het Hongaarse Natuurhistorisch Museum en het Instituut voor Archeologie, ELKH-BTK (Tamas Hajdu, Tamás Szeniczey, Krisztián Kus, Ildikó Pap, Kitti Kohler). De basale archeologische achtergrondgegevens van het onderzoek (archeologische ouderdom, culturele classificatie, archeologische context van de vondsten) werden geleverd door het gezamenlijke werk van de onderzoeksstaf van verschillende Hongaarse instellingen (ELTE BTK Archeologisch Instituut:Alexandra Anders, Pál Raczky; Deri-museum:János Dani, Barbara Kolozsi, Emese Gyöngyvér Nagy; Herman Otto Museum:B. Hellebrandt Magdolna, Horváth Antonia; ELKH BTK Archeologisch Instituut:Király Ágnes; Damjanich János-museum:Kovács Péter; Ásatárs Kft.)