Čtení z mamutích chlupů

Že méně je někdy více, ukázal výzkum vědecké skupiny vedené Thomasem Gilbertem z kodaňského Center for Ancient Genetics. Tým se pokusil rozmnožit naše vědění o minulosti pomocí genetického rozboru tkání, které obsahují jenom velmi malé množství DNA - ochlupení.

Běžně se starší DNA získává především „rozbíjením“ kosterních pozůstatků. Kosti (do jisté míry) slouží DNA jako bariéra před mikroorganismy a dalšími rozkladnými vlivy. Získat z kostí dobrý materiál na rozbor není jednoduché.

Musí se rozdrtit a propláchnout, takže celý proces trvá týdny. Podobně „hrubě“ se musí postupovat například i v případě rozboru DNA Přemyslovců. Jde o práci s vysokými nároky na přesnost. Například nedávno zveřejněné výsledky čtení DNA neandertálců byly brzy napadeny jinou laboratoří. Původnímu týmu se do vzorků podle všeho dostala cizí, nejspíše lidská DNA.

Gilbert s kolegy ve své genetické výpravě do minulosti kosti nechali odpočívat. Domnívali se totiž, že ochlupení má proti kostem málo využívané přednosti, které vyvažují jeho nevýhody.

Tou největší nevýhodou donedávna bylo, že vlasy obsahují jenom velmi malé množství DNA. Ale tuto nevýhodu vyvážil pokrok. Konkrétně jde o tzv. SBS metodu (anglické „sequencing by synthesis“).

„Tato metoda existuje teprve dva roky,“ říká Daniel Vaněk ze společnosti Forenzní DNA servis a vysvětluje. „Umožňuje pracovat s velmi malým množstvím DNA.“ V jejím průběhu se totiž krátké úseky DNA mnohonásobně namnoží. Gilbertův tým mohl díky SBS metodě naplno využít toho, že stejně jako ochlupení chránilo mamuty před nepřízní počasí, chrání i DNA ve svém jádru. „Ochlupení špatně propouští vodu, a tak nedochází k navazování jiných molekul a atomů na báze DNA, což vede k jejímu znehodnocení,“ říká Daniel Vaněk.

Díky tomu se podařilo najít genetický materiál ve vzorcích, které nebyly vůbec ideálně skladovány. Příkladem je i tzv. Adamsův mamut, který byl vykopán z permafrostu někdy v letech 1804 až 1806 a dalších 200 let strávil v muzeu při pokojové teplotě.

Zatím lze těžko říct, jak daleko do minulosti můžeme díky chlupům nahlédnout. „Podle stávajících modelů jsme neměli DNA najít, ale to evidentně není pravda,“ řekl časopisu Nature jeden z vedoucích týmu Webb Miller z Penn State Univerzity.
Přitom výsledky předčily očekávání. Za prvé nové vzorky se velmi podobají DNA získané z mamutích kostí. A je jich mnoho: vědci objevili jak stopy DNA z mitochondrií (buněčných tělísek, ve kterých probíhá metabolismus), tak i z buněčného jádra. Práce Gilbertova týmu zveřejněná on-line v časopise Nature zdvojnásobila množství genetických informací, které jsme zatím měli o pravěkých zvířatech.

Není divu, že vědci už se těší do další práce. „Jen si představte, kolik je ve světových muzeích ochlupených exemplářů vyhynulých zvířat. Čeká nás spousta práce,“ řekl Gilbert časopisu NewScientist.

Na budoucnost se těší i Daniel Vaněk: „Je to chytrý postup, navíc za ním stojí velmi svědomitá práce. A technika SBS by během několika let měla být výrazně výkonnější a levnější.“