“其中一部分是寻找在早期流行病期间可能对过去的人类有利的遗传特征,”他说。“毫无疑问,我们可以从中学到一些东西,了解我们如何管理当代疾病和其他疫情。
Skoglund的团队从全国各地的考古挖掘或现有藏品的博物馆中获取样本。他最喜欢对骨骼进行测序的是在我们的内耳中发现的骨骼:“这些骨骼特别擅长保存DNA,因为它们最不容易受到微生物入侵和其他可能导致DNA恶化的因素的影响,”他解释说。
将骨头磨碎以通过测序机运行,其方式与任何DNA样本大致相同。但古代DNA需要“专业方案——现代DNA有很长的片段,这些片段基本上是完整的,而对于古代DNA,我们平均只能得到总碱基对的35%左右。
该团队还在研究减轻古代样品污染的新方法,为更可靠的数据分析开辟了一条全新的途径。这在观察古代人类疾病的存在时特别有用。一些感染古代人类的致病微生物会在他们的骨骼上留下病变 - 在这些病变中,一些病原体的遗传物质将存活下来。在寻找不会留下这些独特病变的古代病原体时,研究人员通常会研究牙齿内部的牙髓。“通常,检测它们的最佳方法是对我们可以从样品中获得的所有DNA进行测序 - 这些DNA通常包含来自土壤和当今污染的微生物DNA,”Skoglund实验室的博士研究员Pooja Swali解释说。
当研究人员拥有DNA的“汤”时,他们使用宏基因组学 - 样品中微生物的基因组分析 - 来鉴定所有成分。Swali解释说,如果他们检测到导致疾病的东西,那么发现就会经过身份验证检查,以确保它确实是古老的。“然后,我们可以通过使用专门设计的诱饵来丰富这些样品,从我们的汤中捞出病原体DNA。
以这种方式分离病原体DNA使研究人员能够重建其基因组,并确定其与当今病原体在遗传上的区别。该项目已经产生了有希望的结果:目前正在审查的一篇预印本论文揭示了英国最古老的瘟疫的发现,其历史可以追溯到黑死病前近3000年。
Skoglund希望这种深入的基因组分析将有助于建立更准确的人类历史版本,并为过去的错误提供一些教训,特别是在涉及流行病等事件时。“它甚至可能从进化的角度为免疫生物学提供新的线索,”他说。例如,对于腺鼠疫,“我们可以看到一些参与免疫的遗传变异改变了频率,使人类能够更好地应对这些威胁。从本质上讲,他的团队的分析描绘了疾病如何影响人类进化的图景。
“古代基因组学可以为疾病控制提供一些非常令人兴奋的线索,”Skoglund说。“这将成为我们了解我们是谁以及我们作为一个物种生存的重要工具。
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