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Como o DNA épreservado em sedimentos arqueola³gicos por milhares de anos
Os pesquisadores extraa­ram com sucesso o DNA de uma colea§a£o de blocos de sedimentos preparados há40 anos, em locais na áfrica, asia, Europa e Amanãrica do Norte.
Por Max Planck Society - 27/12/2021


Amostragem de um bloco não perturbado de sedimento impregnado para análises de DNA antigo. Crédito: MPI f. Antropologia Evoluciona¡ria

Os sedimentos nos quais os achados arqueola³gicos estãoembutidos hámuito são considerados pela maioria dos arqueólogos como subprodutos sem importa¢ncia das escavações. No entanto, nos últimos anos, foi demonstrado que os sedimentos podem conter biomoléculas antigas, incluindo DNA. "A recuperação de DNA humano e fauna­stico antigo de sedimentos oferece novas oportunidades empolgantes para investigar a distribuição geogra¡fica e temporal de humanos antigos e outros organismos em locais onde seus restos esquelanãticos são raros ou ausentes", diz Matthias Meyer, autor saªnior do estudo e pesquisador do Instituto Max Planck de Antropologia Evoluciona¡ria em Leipzig.

Para investigar a origem do DNA no sedimento, os pesquisadores de Max Planck se uniram a um grupo internacional de geoarqueólogos - arqueólogos que aplicam técnicas geola³gicas para reconstruir a formação de sedimentos e sa­tios - para estudar a preservação do DNA em sedimentos em uma escala microsca³pica. Eles usaram blocos intactos de sedimentos que haviam sido previamente removidos de sa­tios arqueola³gicos e embebidos em resina sintanãtica semelhante a um pla¡stico (polianãster). Os blocos endurecidos foram levados ao laboratório e fatiados em seções para imagens microsca³picas e análises genanãticas.

Os pesquisadores extraa­ram com sucesso o DNA de uma coleção de blocos de sedimentos preparados há40 anos, em locais na áfrica, asia, Europa e Amanãrica do Norte. "O fato de esses blocos serem uma excelente fonte de DNA antigo - incluindo o originado de homina­neos - apesar de muitas vezes serem armazenados em pla¡stico por décadas, fornece acesso a um vasto reposita³rio inexplorado de informações genanãticas. O estudo abre uma nova era de estudos de DNA antigo que revisara¡ as amostras armazenadas em laboratórios, permitindo a análise de locais que foram preenchidos hámuito tempo, o que éespecialmente importante devido a  restrição de viagens e a  inacessibilidade do local em um mundo pandaªmico ", disse Mike Morley da Flinders University na Austra¡lia, que liderou alguns dos as análises geoarqueola³gicas.

Superfa­cie de uma seção de bloco não perturbado de sedimento impregnado da
Caverna Denisova. Crédito: Mike Morley

Abunda¢ncia de micro permanece na matriz do sedimento

Os cientistas usaram blocos de sedimentos da caverna Denisova, um local localizado nas montanhas Altai, no centro-sul da Sibanãria, onde DNA antigo de Neandertais, Denisovanos e humanos modernosfoi recuperado e mostrou que pequenaspartículas orga¢nicas renderam mais DNA do que sedimentos amostrados aleatoriamente. "Isso mostra claramente que a alta taxa de sucesso da recuperação de DNA de mama­feros antigos dos sedimentos da Caverna de Denisova vem da abunda¢ncia de micro-restos na matriz do sedimento, e não do DNA extracelular livre de fezes, fluidos corporais ou tecido celular em decomposição potencialmente adsorvido em gra£os minerais, "afirma Vera Aldeias, coautora do estudo e investigadora da Universidade do Algarve, em Portugal. "Este estudo éum grande passo para entender precisamente onde e em que condições o DNA antigo épreservado nos sedimentos", disse Morley.
 
A abordagem descrita no estudo permite a amostragem em microescala altamente localizada de sedimentos para análises de DNA e mostra que o DNA antigo (aDNA) não estãouniformemente distribua­do no sedimento; e que caracteri­sticas especa­ficas dos sedimentos são mais favoráveis ​​a  preservação do DNA antigo do que outras. "Ligar o aDNA do sedimento ao micro-contexto arqueola³gico significa que também podemos abordar a possibilidade de movimento fa­sico do aDNA entre os depa³sitos sedimentares", diz Susan Mentzer, pesquisadora do Centro Senckenberg para Evolução Humana e Paleoambiente (Alemanha).

Diyendo Massilani, o principal autor do estudo, foi capaz de recuperar quantidades substanciais de DNA de Neandertal de apenas alguns miligramas de sedimento. Ele pa´de identificar o sexo dos indivíduos que deixaram seu DNA para trás e mostrou que eles pertenciam a uma população aparentada com um Neandertal cujo genoma foi previamente reconstrua­do a partir de um fragmento de osso descoberto na caverna. “O DNA do Neandertal nessas pequenas amostras de sedimento embutido em pla¡stico era muito mais concentrado do que o que normalmente encontramos em material solto”, diz ele. "Com esta abordagem, serápossí­vel, no futuro, analisar o DNA de muitos indivíduos humanos antigos a partir de apenas um pequeno cubo de sedimento solidificado. a‰ divertido pensar que presumivelmente seja assim porque eles usaram a caverna como banheiro hádezenas de milhares de anos. "

A pesquisa foi publicada em Proceedings of the National Academy of Sciences .

 

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