Czy osoby, których ciała znaleziono na danym stanowisku archeologicznym, były jakoś ze sobą spokrewnione? Czy w danym okresie historii dochodziło na badanym terenie do dużych migracji? Czy między populacjami, które zamieszkiwały dane tereny dawniej i dziś istnieje jakaś ciągłość genetyczna? Czy zawirowania historyczno-militarne miały jakiś wpływ na skład biologiczny populacji? Na takie pytania czasami historykom i archeologom nie udałoby się odpowiedzieć, gdyby nie pomoc biologów molekularnych.

O pracy nad DNA uzyskiwanym z wykopalisk archeologicznych opowiedziała w rozmowie z PAP biolog dr Martyna Molak-Tomsia z Muzeum i Instytutu Zoologii PAN w Warszawie, która zajmuje się genetycznym opisem historycznych populacji ludzkich. Badaczka jest tegoroczną laureatką stypendium im. Barbary Skargi przyznawanego w ramach stypendium START dla osoby, której badania m.in. otwierają nowe perspektywy badawcze.

Dr Martyna Molak-Tomsia w swoich badaniach m.in. pomaga archeologom dokładniej poznać to, co działo się z Słowianami po powstaniu państwa polskiego. "Badamy materiał biologiczny z okresu tuż po chrystianizacji. Sprawdzamy, jak chrzest Polski wpłynął na naszą populację" - powiedziała biolog i dodała, że na pierwsze wyniki trzeba będzie jeszcze poczekać.

Wyjaśniła, że w ramach badań dostaje od archeologów próbki materiału biologicznego. "Zazwyczaj są to zęby, kości czy włosy ze szczątków znalezionych podczas wykopalisk. Ja te próbki biorę i próbuję dostać się do zamkniętego w nich DNA" - powiedziała badaczka. Wyjaśniła, że w tym celu kości trzeba zmielić. "Wwiercam się w nie wiertarką, żeby zrobić z nich proszek. Proszek ten traktuje się potem środkami chemicznymi, enzymami, żeby wydobyć z komórek DNA w czystej postaci. Później to DNA muszę namnożyć" - wytłumaczyła.

Jednak wyciągnięcie informacji genetycznej z bardzo starych szczątków jest bardzo trudne. "DNA zwykle długo leżało w ziemi i uległo degradacji. W związku z tym materiał genetyczny jest bardzo zmodyfikowany, pofragmentowany, a informacje trzeba składać z małych popękanych kawałków DNA jak z puzzli" - opisała biolog.

Wytłumaczyła, że kiedy organizm umiera, przestają działać systemy naprawy DNA. "Spontaniczne reakcje chemiczne powodują więc, że DNA w losowych miejscach pęka na coraz krótsze kawałki, zmienia swoją strukturę i trudno je później analizować" - opowiedziała rozmówczyni PAP i dodała, że dodatkowym czynnikiem utrudniającym badania są mikroorganizmy, które żywią się komórkami i niszczą DNA.

"Są jednak metody, które pozwalają bardzo krótkie fragmenty DNA poskładać w sensowną całość. Dzięki metodom fizykochemicznym i bioinformatycznym można później wywnioskować coś np. na temat pochodzenia danej osoby czy jej relacji między osobami z danego stanowiska" - poinformowała. Podkreśliła, że DNA kopalne pobierane jest z wielu komórek, a nie z jednej. Dzięki temu jest szansa, że fragment, który nie ocalał w jednej z komórek, zachował się w dobrym stanie w którejś z innych komórek.

Stan DNA zależy jednak w dużej mierze od warunków, w jakich przechowywane były szczątki. "Najstarsze DNA ssaka, jakie udało się odczytać, ma około 700 tys. lat. To DNA konia, który był zachowany w wiecznej zmarzlinie. W niskiej temperaturze wszystkie procesy chemiczne są bowiem spowolnione" - zrelacjonowała naukowiec.

Biolog zaznaczyła, że DNA, które można choćby częściowo odczytać, zachowuje się zwykle tylko w części z badanych próbek (np. 30-70 proc.). Nie zawsze więc badacze mają szczęście i z DNA mogą wyciągnąć te informacje, na którym im zależy. Molak-Tomsia opowiedziała o prowadzonych kilka lat temu w jej instytucie badaniach nad szczątkami, które - jak sądzono - należały do Mikołaja Kopernika. "Porównywano domniemany szkielet Kopernika znaleziony w katedrze we Fromborku z włosami z książki, która należała do Kopernika" - opowiedziała. Wyjaśniła, że choć DNA w szkielecie było w dobrym stanie zachowania, DNA z włosów zachowane były dość słabo, więc nie udało się z dużą pewnością potwierdzić, że to dokładnie to samo DNA. "Natomiast wyniki analiz DNA ze szkieletu w połączeniu z informacją antropologiczną i historyczną zdają się z dużą pewnością wskazywać na to, że sam szkielet to rzeczywiście szczątki słynnego astronoma” - podsumowała badaczka.

"Badania nad kopalnym DNA szybko się rozwijają. Możemy się więc spodziewać, że w najbliższych latach pojawi się bardzo dużo ciekawych wyników dotyczących badań nad antycznym światem" - podsumowała biolog.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ mrt/