https://frosthead.com

Le antiche mummie alla fine rinunciano ai loro segreti genetici

Storicamente, l'idea di estrarre il DNA da una mummia egiziana è stata un po 'come cercare di aspirare il DNA di un dinosauro da un insetto intrappolato nell'ambra: una prospettiva allettante, ma ancora più mito della scienza. "Questo argomento è in circolazione da molto tempo come argomento caldo", afferma Johannes Krause, genetista del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Germania. Ma a differenza dello scenario Dino, risulta che l'analisi del DNA della mamma è in realtà scientificamente possibile.

Krause ha trascorso la sua carriera prendendo in giro le informazioni dal DNA molto vecchio. Il suo lavoro ha portato alla scoperta di una nuova sottospecie umana, che ha aiutato a identificare da un frammento osseo in una grotta europea; ha anche identificato definitivamente la malattia alla base della famigerata Morte Nera esaminando le vittime della pestilenza. Ora può aggiungere un altro gioiello antico alla sua lista: le mummie. Il suo team è riuscito a estrarre il primo DNA intatto dalle mummie egizie di migliaia di anni, permettendo loro di svelare i segreti del loro patrimonio genetico.

La scoperta proviene da un campo relativamente nuovo noto come archeogenetica. È stata fondata da un biologo svedese di nome Svante Pääbo che affermò di aver estratto il DNA di 23 antiche mummie egiziane da giovane ricercatore negli anni '80. Tuttavia, il lavoro di Pääbo è stato oggetto di pesanti critiche da parte di altri scienziati quando è diventato chiaro che i suoi campioni di DNA potevano essere contaminati con il DNA moderno, afferma Krause. Negli anni 2000, alcuni esperti avevano iniziato a chiedersi se fosse possibile estrarre il DNA utilizzabile dalle mummie che erano state sopravvissute per così tanto tempo dal caldo, secco clima egiziano.

I progressi della tecnologia di sequenziamento del DNA negli ultimi otto anni, in particolare la tecnologia di sequenziamento "ad alta produttività" in grado di sequenziare milioni di coppie di basi di DNA in modo rapido, economico e accurato, hanno riaperto la possibilità che le mummie egiziane possano rinunciare ai loro segreti genetici, dice Krause. L'anno scorso, lui e i suoi colleghi miravano a saperne di più sulla composizione genetica degli antichi egizi, e in particolare su come la loro popolazione fosse stata influenzata da un capitolo particolarmente turbolento e millenario della storia.

A partire dall'VIII secolo a.C., ondate migratorie e conquiste da Roma e più a sud in Africa scossero la regione. Se fossero stati davvero in grado di estrarre il DNA della mamma, Krause si aspettava di trovare gli effetti di questo periodo di invasione e, presumibilmente, di mescolanza, scritti nella genetica.

Attingendo a due raccolte di mummie provenienti da università tedesche, il team ha analizzato più di 150 mummie recuperate da un'antica area del Medio Egitto chiamata Abusir el-Meleq, una fiorente città lungo il fiume Nilo dove furono sepolti molti egiziani a partire dal 1500 a.C. Le mummie avevano un'età compresa tra 2.000 e 3.000 anni. Questi non erano faraoni o ricchi egiziani sepolti in elaborati sarcofagi in pietra, dice Krause, ma piuttosto persone ordinarie "di classe media" sepolte in semplici bare di legno dipinto. "All'epoca, hanno mummificato quasi tutto", dice Krause, inclusi animali domestici e animali selvatici.

Cranio L'autrice principale Verena Schuenemann lavora con una parte del cranio di una mummia a cui è stato estratto il DNA. È stato scoperto che ossa e denti preservano il DNA molto meglio dei tessuti molli mummificati. (Johannes Krause)

Usando queste nuove tecniche, Krause è stato in grado di trovare genomi mitocondriali completi nei tessuti di 90 di queste mummie, secondo uno studio pubblicato ieri sulla rivista Nature Communications . Mentre studi precedenti sull'antico DNA della mummia tendevano a concentrarsi sul campionamento dai restanti tessuti molli dei corpi (cioè muscoli, pelle e organi), Krause afferma che il suo team ha scoperto che in realtà le ossa e i denti delle mummie conservavano meglio il DNA delle persone, perché queste strutture erano meno esposte al calore e all'umidità che possono degradare il materiale genetico.

Per escludere la contaminazione che affondò negli studi precedenti, Krause ha fatto affidamento sul lavoro di genetisti nell'ultimo decennio che hanno imparato a tracciare il danno che si verifica alla struttura del DNA mentre si degrada per centinaia o migliaia di anni. Il DNA più recente, non danneggiato, che aveva contaminato un campione, ora si distinguerebbe in un'analisi del DNA più vecchio e marcato. "Con questi modelli di danno al DNA, siamo davvero in grado di autenticare il DNA antico", afferma Krause.

In che modo è cambiata la composizione genetica delle persone che vivono ad Abusir el-Meleq in questi secoli turbolenti?

"Non è successo davvero niente. È stato molto noioso", dice Krause ridendo. Apparentemente, tutto ciò che conquistò non cambiò significativamente la genetica di questa popolazione egiziana - che, di per sé, era inaspettata. "In realtà è stata una sorpresa per noi", afferma Krause.

Successivamente, Krause ha voluto confrontare ciò che ha trovato nel DNA antico con la genetica dei moderni egiziani, attingendo a un sondaggio genetico nel 2015 che ha esaminato la migrazione umana dall'Africa. Prevalentemente, le persone moderne campionate sembravano condividere i legami più genetici con le persone che vivono oggi nei paesi arabi del Medio Oriente. Questo contrasta con i moderni egiziani, dice Krause, che ora sembrano avere più origini genetiche dall'Africa sub-sahariana.

Ciò suggerisce che i popoli invasori della Nubia e di Roma non si mescolarono significativamente con gli antichi egizi durante i secoli prima dell'anno 0 d.C., ma che da allora in poi un afflusso massiccio di geni africani entrò nella popolazione egiziana.

L'egittologa Salima Ikram dell'Università americana del Cairo ha ritenuto che il lavoro di Krause sia "ben bilanciato, ben studiato e ben ponderato". Tuttavia, Ikram, che non è stato coinvolto nello studio, è scettico su quanto sia davvero il confronto definitivo di Krause con i moderni egiziani. L'indagine genetica dei moderni egiziani citata da Krause non specifica da dove provenivano le persone campionate, afferma Ikram, un gap di dati che potrebbe avere grandi implicazioni sulla conclusione.

"Nonostante la mobilità, [ci] sono [ancora] sacche di gruppi etnici", afferma Ikram. Campioni provenienti dal sud dell'Egitto o dai centri di commercio di schiavi potrebbero quindi mostrare un'influenza molto più subahariana dell'Africa rispetto ai campioni delle città portuali settentrionali che potrebbero avere più influenza europea dalle crociate.

In studi futuri, Krause spera di raccogliere più DNA di mummia da tutto l'Egitto per individuare quando e perché gli antichi egizi iniziarono a cambiare geneticamente e, in primo luogo, scoprire esattamente come i loro antenati migrarono verso la fertile mezzaluna. "Ciò che ci interessa di più è l'estensione dei dati indietro nel tempo", afferma.

Le antiche mummie alla fine rinunciano ai loro segreti genetici