Historicky byl nápad extrahovat DNA z egyptské mumie trochu jako snažit se nasát dinosaurus DNA z hmyzu uvězněného v jantaru: vzrušující vyhlídky, ale stále více mýtů než vědy. „Tohle bylo už dlouho jako žhavé téma, “ říká Johannes Krause, genetik německého institutu Maxe Plancka pro evoluční antropologii. Ale na rozdíl od scénáře dino se ukázalo, že analýza mumie DNA je ve skutečnosti vědecky možná.
Krause strávil svou kariéru škádlením informací z velmi staré DNA. Jeho práce vedla k objevu nového poddruhu člověka, který pomohl identifikovat z fragmentu kosti v evropské jeskyni; on také definitivně identifikoval nemoc za neslavnou černou smrtí tím, že zkoumá vykopané morové oběti. Nyní může do svého seznamu přidat další starověký klenot: mumie. Jeho týmu se podařilo extrahovat první neporušenou DNA z tisíciletých egyptských mumií, což jim umožnilo rozluštit tajemství jejich genetického dědictví.
Objev vychází z relativně nového pole známého jako archeogenetika. Založil jej švédský biolog jménem Svante Pääbo, který v 80. letech 20. století tvrdil, že jako mladý vědec extrahoval DNA 23 starověkých egyptských mumií. Pääboova práce však byla pod těžkou kritikou jiných vědců, když bylo jasné, že jeho vzorky DNA mohou být kontaminovány moderní DNA, říká Krause. Do roku 2000 se někteří odborníci začali ptát, zda je dokonce možné extrahovat použitelnou DNA z mumií, které byly tak dlouho zvětralé horkým suchým egyptským podnebím.
Pokroky v technologii sekvenování DNA za posledních osm let, zejména technologie „high-throughput“, která dokáže rychle, levně a přesně sekvenovat miliony párů bází DNA, znovu otevřela možnost, že by se egyptské mumie mohly vzdát svých genetických tajemství, tvrdí Krause. V loňském roce se spolu se svými kolegy snažil dozvědět se více o genetickém složení staroegyptských lidí - a zejména o tom, jak byla jejich populace ovlivněna obzvláště bouřlivou tisíciletou kapitolou historie.
Od 8. století před naším letopočtem BCE otřásly vlny migrace a dobývání z Říma a dále na jih v Africe. Pokud byli skutečně schopni extrahovat mumii DNA, Krause očekával, že najde účinky tohoto období invaze - a pravděpodobně i smísení - zapsané v genetice.
Na základě dvou sbírek mumií z německých univerzit analyzoval tým více než 150 mumií získaných ze starověké oblasti středního Egypta zvaného Abusir el-Meleq, prosperujícího města podél řeky Nilu, kde bylo od roku 1500 před Kristem pohřbeno mnoho Egypťanů. Mumie se pohybovalo ve věku od 2 000 do 3 000 let. Podle Krause to nebyli faraoni ani bohatí Egypťané pochovaní v komplikovaných kamenných sarkofágech, ale spíše obyčejní lidé „střední třídy“ pochovaní v jednoduchých malovaných dřevěných rakvích. „Tehdy mumifikovali téměř všechno, “ říká Krause, včetně domácích zvířat a divokých zvířat.
Hlavní autorka Verena Schuenemann pracuje s částí lebky z mumie, která měla extrahovanou DNA. Bylo zjištěno, že kosti a zuby zachovávají DNA mnohem lépe než mumifikované měkké tkáně. (Johannes Krause) Podle těchto nových technik byl Krause schopen najít kompletní mitochondriální genomy v tkáních 90 těchto mumií, podle studie zveřejněné včera v časopise Nature Communications . Zatímco předchozí studie starověké mumie DNA se spíše zaměřovaly na odběr vzorků ze zbývajících měkkých tkání těla (tj. Svalů, kůže a orgánů), Krause tvrdí, že jeho tým zjistil, že kosti a zuby mumií nejlépe chrání DNA lidí, protože tyto struktury byly méně vystaveny teplu a vlhkosti, které mohou degradovat genetický materiál.
Aby se vyloučila kontaminace, která propadla předchozím studiím, spoléhal se Krause na práci genetiků v posledním desetiletí, kteří se naučili sledovat poškození, ke kterému dochází ve struktuře DNA, když se degraduje po stovky nebo tisíce let. Novější, nepoškozená DNA, která kontaminovala vzorek, by nyní vynikla v analýze starší, označené DNA. "S těmito vzory poškození DNA jsme opravdu schopni autentizovat starou DNA, " říká Krause.
Jak se tedy změnilo genetické složení lidí žijících Abusir el-Meleq v těchto bouřlivých stoletích?
„Nic se opravdu nestalo. Bylo to velmi nudné, “ říká Krause se smíchem. Zdá se, že vše, co dobývání významně nezměnilo genetiku této egyptské populace - což samo o sobě bylo neočekávané. "Pro nás to bylo vlastně trochu překvapení, " říká Krause.
Krause dále chtěl porovnat to, co našel ve staré DNA, s genetikou moderních Egypťanů, přičemž v roce 2015 vycházel z genetického průzkumu, který se zabýval migrací lidí z Afriky. Zdá se, že moderní lidé, kteří byli zařazeni do vzorku, sdílejí nejvíce genetických vazeb s lidmi, kteří dnes žijí v arabských zemích Blízkého východu. To je v rozporu s moderními Egypťany, říká Krause, kteří nyní mají více genetického původu ze subsaharské Afriky.
To naznačuje, že invazní obyvatelé z Núbie a Říma se během staletí před rokem nl významně nemísili se starověkými Egypťany - ale od té doby se do egyptské populace dostal masový příliv afrických genů.
Americká univerzita v Káhiře egyptolog Salima Ikram zjistil, že Krauseova práce je celkově „vyvážená, dobře prozkoumaná a promyšlená“. Ikram, který se studie nezúčastnil, je však skeptický ohledně toho, jak je definitivní Krauseovo srovnání s moderními Egypťany skutečně. Genetický průzkum moderních Egypťanů citovaný Krause nespecifikuje, odkud lidé, z nichž byl vzorek odebrán, pocházeli, jak říká Ikram, datová mezera, která by mohla mít na závěr velký dopad.
"I přes mobilitu existují [stále] kapsy etnických uskupení, " říká Ikram. Vzorky z jižního Egypta nebo z obchodů s otroky by proto mohly vykazovat mnohem větší vliv na subsaharskou Afriku než vzorky ze severních přístavních měst, které by mohly mít více křížových výprav v Evropě.
V budoucích studiích Krause doufá, že shromáždí více mumie DNA z celého Egypta, aby určil, kdy a proč se starí Egypťané začali geneticky měnit - a přesně zjistili, jak se jejich předci stěhovali do úrodného půlměsíce. "To, co nás nejvíce zajímá, je prodloužení dat zpět v čase, " říká.
