Восстановлен человеческий геном из среды обитания без скелетных останков

Древние отложения в пещерах уже доказали способность сохранять ДНК в течение тысяч лет. Однако количество восстанавливаемых последовательностей из таких образцов, как правило, невелико, что осложняет их анализ. Исследование под руководством Рона Пинхаси и Пере Гелаберта из Венского университета, опубликованное в Current Biology, успешно извлекло три генома млекопитающих из одной 25 000-летней пробы почвы из пещеры Сацурблия на Кавказе (Грузия).

Пещера Сацурблия была обитаема людьми в разные периоды палеолита. До сих пор из этого места был секвенирован геном лишь одного человеческого индивида возрастом 15 000 лет. В более древних слоях пещеры других человеческих останков обнаружено не было.

Инновационный подход международной команды под руководством Пинхаси и Гелаберта совместно с Сюзанной Сойер из Венского университета и в сотрудничестве с Понтусом Скоглундом и Андерсом Бергстрёмом из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне позволил идентифицировать ДНК в образцах окружающей среды, применяя масштабное секвенирование и огромные ресурсы анализа данных. Эта техника позволила восстановить человеческий геном из слоя BIII пещеры, датированного доледниковым периодом, около 25 000 лет назад.

Новый подход доказал возможность восстановления человеческих геномов из окружающей среды в отсутствие скелетных останков. Анализ генетического материала показал, что геном SAT29 представляет собой вымершую человеческую линию, которая внесла вклад в формирование современных западно-евразийских популяций. Для проверки результатов исследователи сравнили восстановленный геном с последовательностями, полученными из костных останков из соседней пещеры Дзудзуана, получив однозначное доказательство генетического сходства. Это подтверждает результаты и исключает возможность современного загрязнения образцов.

Наряду с человеческим геномом, из образцов окружающей среды также были восстановлены геномы волка и зубра. Эти последовательности были использованы для реконструкции истории популяций волка и зубра на Кавказе и помогут лучше понять популяционную динамику этих видов.

Команда планирует провести дальнейший анализ образцов почвы из пещеры Сацурблия с целью выявления взаимодействий между вымершей фауной и людьми, а также влияния климатических изменений на популяции млекопитающих. Способность извлекать ДНК из образцов почвы позволяет реконструировать эволюцию целых прошлых экосистем.