Древна ДНК от Сардиния разкрива 6000 години генетична история

Снимка: brown.edu

Ново проучване на генетичната история на Сардиния (средиземноморски остров край западния бряг на Италия) разказва как генетичното потекло на острова е било сравнително стабилно в края на бронзовата епоха, дори когато континентална Европа била засегната от появата на нови пришълци. Проучването допълнително описва как генетичната линия на острова става по-разнообразна и взаимосвързана със Средиземноморието от началото на желязната епоха, тъй като финикийски, пунически и накрая римски народи започват да пристигат на острова.

Изследването, публикувано в Nature Communications, анализира данните от ДНК генома на 70 индивида от повече от 20 сардински археологически обекти, обхващащи период от приблизително 6000 години от средния неолит до средновековието. Нито едно предишно ДНК проучване, на древни останки от Сардиния, не е е разглеждало целия геном, за да проследи историята на популацията на острова.

„Генетиците отдавна изучават хората на Сардиния, но не знаем много за тяхното минало“, казва авторът Джон Новембре, доктор на науките и водещ изчислителен биолог в Чикагския университет, който изучава генетичното разнообразие на естествените популации. „Има улики, че Сардиния е с особено интересна генетична история и проучването на тази история би могло да има отношение и към по-големи въпроси за заселването на Средиземноморието.“

Интердисциплинарен екип


РЕКЛАМА:

***

Хората на Сардиния отдавна са изучавани от генетиците, с цел изучаване на човешкото здраве. Островът е с един от най-високите проценти на хора, живеещи до 100 и повече години, а обитателите му имат по-висок от средния процент на автоимунни заболявания и разстройства като бета-таласемия и G6PD недостатъчност.
Много села в Сардиния също имат високи нива на свързаност, което прави разкриването на генетиката на чертите по-лесно. Из целия остров честотата на генетичните варианти често се различава от тази на континентална Европа. Тези фактори са направили Сардиния полезно място за генетици като друг от авторите – Франческо Кука от Университета на Сасари в Италия, за да открият генетични варианти, които могат да бъдат свързани с болести и стареене.

„Съвременните сардинци представляват резервоар за някои варианти, които в момента са много редки в континентална Европа“, казва Кука. „Тези генетични варианти са инструменти, които можем да използваме за разчленяване на функцията на гените и механизмите, които са в основата на генетичните заболявания.“
Сардиния също така има уникално археологическо, езиково и културно наследство и е част от средиземноморските търговски мрежи от епохата на неолита. Колко се е променило генетичното потекло на населението през тези времена, обаче, не се знае.

За да генерират нова гледна точка върху генетичната история на Сардиния, дългогодишните сътрудници Кука и Новембре събраха интердисциплинарна група от генетици, археолози и експерти по древна ДНК. Екипът, ръководен от Йоханес Краузе от Института Макс Планк за изучаване на човешката история и Университета в Тюбинген (Германия), помогна за координирането при вземането на проби и извърши секвенсирането и автентификацията на ДНК. Екипи, водени от двамата сътрудници, накрая анализираха данните и споделиха резултатите с цялата група за интердисциплинарно тълкуване.

„Ние бяхме развълнувани от възможността да генерираме такъв набор от данни, обхващащ шест хиляди години, защото извличането на древна ДНК от скелетни останки от Сардиния е голямо предизвикателство“, заяви Козимо Пост, археогенетик от Института Макс Планк и съавтор на изследването.

Периоди на стабилност и промяна

Вземането на проби от ДНК от древни останки позволява на учените да получат моментна картина на хората, живеещи в определено време и място, вместо да използват съвременна ДНК и да правят извод за миналото въз основа на предположения и математически модели. Когато екипът сравни ДНК на 70 древни индивида, събрани от Сардиния, с ДНК на други древни и съвременни индивиди, те откриха наличието на два основни модела.

Първо, те установиха, че сардинските обитатели от периода на средния неолит (4100-3500 г. пр.н.е.) са тясно свързани с хората от континентална Европа по онова време. След това генетичното потекло остава относително стабилно на острова поне в края на „Нурагическия“ период (~ 900 г. пр.н.е.). Този модел се различава от другите региони на континентална Европа, които изпитват последствията от навлизането на нови популации, които се движат из континента през бронзовата епоха.
Резултатите показват също, че развитието на характерните сардински каменни кули и културата на Нураги (на която е наречен Нурагическият период) не съвпада с никакво откриваемо ново генетично потекло, пристигнало тогава на острова.

„Открихме поразителна стабилност в генетичната линия от средния неолит до края на Нурагическия период в Сардиния“, казва Джо Маркъс, докторант в катедра „Човешка генетика“ в Университета в Чикаго и съавтор на статията.
Второ, екипът намери доказателства за пристигането на различно население през Средиземноморието, първо финикийци, произхождащи от Леванта (съвременен Ливан) и пуни, чиято култура е съсредоточена в Картаген (днешен Тунис). След това ново родословие се появява през римския период и отново по-нататък през средновековния период, тъй като Сардиния исторически се влияе от миграцията на хора от съвременна Италия и Испания.

„Наблюдавахме ясни сигнали за динамични периоди на контакт, свързващи острова с останалата част от Средиземноморието, появяващи се първо при индивиди от два финикийски и пунически обекта още през 500 г. пр.н.е. А след това и при индивиди от римския и средновековния период“, казва д-р Харалд Рингбауер, участвал в анализа на изчислителните данни в Чикагския университет и съавтор на тази публикация.

Груповите резултати помагат да се обяснят приликите на сардинците с ДНК от континентални европейци от неолита и медната епоха, като „леденият човек“ Йоци, почти идеално запазено, 5300-годишно човешко тяло, открито в алпийския лед на Северна Италия през 1991 г. По-специално, сред всички съвременни европейци, ДНК на Йотци е най-сходна с тази на съвременните сардинци.
Новото проучване подкрепя теорията, че това сходство остава, защото Сардиния е имала по-малък обмен на генетичен материал тогава, отколкото континентална Европа, която е преживяла мащабни миграции през бронзовата епоха.

Прозрения от миналото, последици за настоящето

Освен че предоставя нова представа за мистериите от миналото, изучаването на древната ДНК има значение и за благосъстоянието на съвременните хора. Този модел на историята на населението на Сардиния – заселване, последвано от относителна изолация и след това пристигането на нови източници на генетично разнообразие – предоставя нова рамка за разкриването на загадката как генетичните варианти със здравословни последици са станали по-чести на този остров.

„В бъдещите изследвания искаме да разгледаме по-прецизно мутациите, които според нас имат отношение към дадени болести, за да видим в кой период са се променили по честота и колко бързо са се променили“, казва Новембре. „Това ще ни помогне да разберем процесите, действащи върху тези заболявания, и от своя страна ще придобием по-богат поглед, който може да ни даде по-добра представа за човешкото здраве.“

Източник: sciencedaily
Превод: Радослав Тодоров

Статията е част от безплатния специализиран брой „Светлината, която съвременната технология хвърля към древността и праисторията“. Можете да го свалите от тук.


Европейска нощ на учените 2022 г.: