Сюжетті қозғаушы басты рөлді криминологтар атқаратын детективтік сериалдар мен фильмдерде бұл іздерді қалдырған адамның темекі тұқылынан немесе үстелге жабысып қалған сағыз арқылы қалай сәтті анықталғанын жиі көруге болады. Шынайы өмірде сіз адамның аузында болған сағыздан ол туралы көп нәрсені біле аласыз. Бүгін біз Копенгаген университетінің ғалымдары қазба жұмыстары кезінде «сағызды» тапқан зерттеуді қарастырамыз, оның жасы шамамен 5700 жыл. Ғалымдар олардан адамдар туралы қандай ақпарат ала алды, ежелгі сағыз тағы кімдер туралы айта алады және бұл зерттеу болашақта әртүрлі аурулармен күресуге қалай әсер етуі мүмкін? Бұл сұрақтардың жауабы бізді ғалымдардың баяндамасында күтеді. Бар.
Зерттеу негізі
Бұл зерттеудің негізгі сипаты - қайың шайыры немесе қайың шайыры. Бұл қоңыр-қара затты қайың қабығының (қайың қабығының) жоғарғы қабатын жабық ыдыста қайнату арқылы алады. Мұндай жағдайларда қыздыру оттегіге қол жеткізусіз жүреді, яғни. құрғақ дистилляция. Жылыту процесінде қайың қабығы шайырға айналады.
Ежелгі уақытта бұл процесс балшық ыдыстарда от үстінде жүргізілді. Сол күндері шайыр әдетте әмбебап желім ретінде тастан жасалған бұйымдарды өңдеу үшін пайдаланылды. Адамдар пайдаланған шайырдың алғашқы археологиялық табылуы палеолит дәуіріне жатады.
Шайырдың «өнеркәсіпте» қолданылғаны қисынды. Дегенмен, археологтар қайың шайырының көптеген бөліктерінде тіс іздерін тапты. Біздің ата-бабаларымыз шайырды неліктен шайнаған? Мұны түсіндіретін бірнеше теориялар бар. Біріншіден, шайыр салқындаған кезде тез қатаяды, сондықтан оны шайнау оны жылытуға және жұмысқа жұмсарту ниетіне байланысты болуы мүмкін. Шайырды ауыз қуысының ауруларынан туындаған ауырсынуды азайту үшін шайнайтындығы туралы теория бар, өйткені шайыр өте әлсіз болса да антисептикалық болып саналады. Сондай-ақ, кейбір зерттеушілер бұл тіс гигиенасының бастамасы деп санайды, ал шайыр ежелгі тіс щеткасы ретінде әрекет етті. Және ең күлкілі теория, бірақ мағынасыз емес, бұл ләззат. Ежелгі адамдар шайырды дәл осылай шайнайтын, яғни. ешқандай дәлелді себепсіз.
Практикада қайың шайырын жасау.
Ежелгі адамдар шайнайтын шайыр туралы көптеген болжамдар бар, бірақ ешкім нақты нәтиже беретін көп зерттеулер жүргізген жоқ. Сондықтан Копенгаген университетінің ғалымдары Данияның оңтүстігіндегі қазба жұмыстары кезінде табылған шайналған шайырдың бір бөлігін талдауға шешім қабылдады (1а). Үлгіні зерттеу оның құрамында адам ДНҚ-сы ғана емес, сонымен қатар ауыз қуысының микробиомасы туралы көбірек айта алатын микробтық ДНҚ бар екенін көрсетті. ДНҚ сонымен қатар шайыр шайнау алдында ежелгі адам тұтынған өсімдіктерден табылды.
ДНҚ соншалықты жақсы сақталған, ғалымдар адамның толық геномын оқшаулай алғандарына қуанышты. Бұл елеусіз болып көрінетін факт шын мәнінде археология мен генетикадағы серпіліс болып табылады. Ежелгі адамның толық геномын бұрын тек оның қалдықтарынан (әдетте сүйектерден) алуға болатындығы факт.
Зерттеу нәтижелері
«Заттық дәлелдерді» алған археологтар қайың шайырын шайнаған біздің «күдікті» туралы толық ақпаратты алу үшін оны кезең-кезеңімен талдауға кірісті.
№1 сурет
Көміртектің тұрақты изотоптарына қатысты үлгідегі радиоактивті изотоп 14С мөлшерін өзгерту арқылы жасалатын радиокөміртекті анықтау сағыздың 5858 және 5661 жас аралығында екенін анықтады (1b). Бұл үлгінің ерте неолит кезеңіне жататынын көрсетеді. Бұл кезеңді «Жаңа тас ғасыры» деп те атайды, өйткені тастан жасалған бұйымдар күрделене түсті, тегістеу және тесіктерді бұрғылау технологиясы пайда болды.
Фурье түрлендіру инфрақызыл спектроскопиясы (FTIR) көмегімен химиялық талдау қазіргі қайың шайырына өте ұқсас спектрді берді. GC/MS (газ хроматографиясы/масс-спектрометрия) қайыңнан алынған үлгілерде жиі кездесетін бетулин және лупеол тритерпендерінің болуын анықтады (1c). Үлгі қайың екенін қосымша растау сол GC/MS анықтаған дикарбон қышқылдары мен қаныққан май қышқылдарының іздері болды.
Осылайша, ғалымдар сынама 5858 жылдан 5661 жылға дейінгі (ерте неолит) қайың шайыры екенін анықтады.
Келесі қадам ДНҚ секвенциясы болды, ол шамамен 360 миллион негізді жұптастырылған ДНҚ тізбегін құрады, олардың үштен бірі дерлік адамның анықтамалық геномына (hg19) бірегей сәйкес келуі мүмкін.
Адам ДНҚ-ның базалық жұптық тізбегі ежелгі адамдардың ДНҚ-на тән барлық ерекшеліктерді көрсетті: фрагменттердің орташа ұзындығы өте қысқа, жиі болуы. пуриндер* тігістің жыртылуына және көрінетін ауыстыру жиілігінің жоғарылауына цитозин* (C) қосулы тимин* (Т) ДНҚ фрагменттерінің 5′ ұштарында.
пурин* (C5N4H4) имидазо[4,5-д]пиримидиндердің қарапайым өкілі болып табылады.
Цитозин* (C4H5N3O) – органикалық қосылыс, азотты негіз, пиримидин туындысы.
Тимин* (C5H6N2O2) пиримидин туындысы, бес азотты негіздің бірі.
Ол сондай-ақ адам емес тізбектерге қатысты шамамен 7.3 ГБ деректер жасады.
Үлгіде шамамен 30% адамның эндогендік ДНҚ-сы болды. Бұл ежелгі адамдардың жақсы сақталған тістері мен сүйектерімен салыстыруға болады.
X және Y хромосомаларына сәйкес келетін жұптастырылған негіздер тізбегі арасындағы қарым-қатынасқа сүйене отырып, ғалымдар ежелгі сағыз әуесқойының - әйелдің жынысын анықтай алды.
Шаштың, көздің және терінің түсін болжау үшін қырық бір адамға генотиптер алынды SNP*жүйеге енгізілгендер .
SNP* (бір нуклеотидтік полиморфизм) – бір түр өкілдерінің геномындағы немесе гомологтық хромосомалардың гомологиялық аймақтары арасындағы өлшем бойынша бір нуклеотидтің ДНҚ тізбегіндегі айырмашылықтар.
Бұл талдау әйелдің қара қоңыр шашты және көгілдір көзді екенін көрсетті.
№2 сурет
Ғалымдар зерттеліп жатқан геномда бұрын >593102 заманауи адам және бұрын жарияланған >1000 ежелгі геномдардың дерекқорында генотиптелген 100 XNUMX SNP тапты.
Сурет бойынша 2а негізгі құрамдас талдау нәтижелері көрсетілген. Деректердің өлшемділігін азайтудың бұл әдісі геномы зерттеліп жатқан ежелгі әйелдің батыстық аңшы жинаушы болуы мүмкін екенін анықтауға мүмкіндік берді (W.H.G.). Салыстыру аллельдер* қазіргі адамдар мен ежелгі әйел өзінің белгіленген топқа мүшелігін растады (2b).
Аллельдер* - гомологиялық хромосомалардың бір аймақтарында орналасқан бір геннің әртүрлі типтері. Аллельдер белгілі бір белгінің даму бағытын анықтайды.
Бұл нәтижелер qpAdm талдауымен де расталады. Бұл талдау ежелгі әйел үшін 100% WHG пайда болуын болжайтын қарапайым сызықтық модельді күрделі үлгінің пайдасына тастауға болмайтынын көрсетеді (2c).
Үлгідегі адам емес тізбектердің таксономиялық құрамын кеңінен сипаттау үшін MetaPhlan2 пайдаланылды, алынған қысқа реттіліктерді таксономиялық профильдеу үшін арнайы әзірленген құрал. шолақ мылтық әдісі*.
Мылтық әдісі* - клондалған ДНҚ фрагменттерінің кездейсоқ массивті үлгісін алу кезінде ДНҚ-ның ұзын бөліктерін секвенирлеу әдісі бастапқы ДНҚ тізбегін қалпына келтіруге мүмкіндік береді.
№3 сурет
«оригами» туралы 3а зерттелетін үлгінің микробтық құрамы мен Адам микробиомасы жобасының (HMP) 689 микробиома профилін салыстыратын негізгі компоненттік талдау нәтижелерін көрсетеді. Үлгі деректері мен HMP деректері арасында кластерлеу болды, яғни олар өте ұқсас болды. Бұл да көрсетіледі 3b, ол шайырдың микробтық құрамын екі топырақ сынамасынан бірдей (жинақ бір жерде жасалған) және қазіргі адамдардың микробтық құрамымен салыстырғанда көрсетеді.
Микробтық құрамды неғұрлым егжей-тегжейлі талдау бактериялардың болуын көрсетті Neisseria subflava и Rothia mucilaginosa, және де Porphyromonas gingivalis, Таннерелла форсития и Дентикола трепонемасы. Сонымен қатар, Эпштейн-Барр вирусының іздері анықталды.
Топқа жататын стрептококктардың бірнеше түрлері Митис, соның ішінде Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
1-кесте: Қайың шайыры үлгісінде табылған барлық адам емес таксондардың тізімі.
Консенсус геномы базалық жұптық тізбектерден қайта құрылды S. pneumoniae және гетерозиготалы учаскелердің санын бағалау. Нәтижелер бірнеше штаммдардың болуын көрсетті (сурет №4).
№4 сурет
Штамдардың вируленттілігін бағалау S. pneumoniaeЕжелгі шайырдан алынған ғалымдар белгілі гендерді анықтауға мүмкіндік беретін вируленттілік факторларының толық дерекқорымен контигтерді (қабаттасатын ДНҚ сегменттерінің жиынтығы) сәйкестендірді. вируленттілігі* S. pneumoniae.
Вирустық* — штаммның зерттелетін ағзаны жұқтыру қабілетінің дәрежесі.
Ежелгі үлгіде S. pneumoniae вирусының 26 вируленттік факторлары анықталды, оның ішінде капсулалық полисахаридтер (CPS), стрептококк энолазасы (Эно) және пневмококктың беткі антигені А (PsaA).
Ежелгі шайыр үлгісін талдау сонымен қатар екі өсімдік түрінің іздері бар екенін анықтады: қайың (Betula pendula) және фундук (Corylus avellana). Сонымен қатар, 50000 XNUMX-ға жуық тізбегі табылды, олар аққұтанға (Anas platyrhynchos, үйрек түрі) қатысты.
Зерттеудің нюанстарымен толығырақ танысу үшін мен қарауды ұсынамын и оған.
Эпилогия
Бұл зерттеуді алынған ақпарат көлемін ескере отырып, бірегей деп атауға болады. Бұрын ежелгі адамның толық геномын тек оның қалдықтарынан (сүйектер мен тістер) қалпына келтіруге болатын еді, бірақ бұл жұмыста ғалымдар оны шайналған қайың шайырынан ала алды.
Олар 5700 жыл бұрынғы көне сағызды қара тері, қара қоңыр шашты және көк көзді әйелдің шайнағанын анықтады. Сыртқы көріністің бұл сипаттамасы Еуразияның батыс бөлігінің тұрғындары арасында жеңіл тері пигментациясы кейінірек пайда бола бастағанын тағы бір рет растайды. Сонымен қатар, мұндай сыртқы сипаттамалар геномы үлгіден алынған әйелді қамтитын батыстық аңшы-жинаушылардың өкілдерімен салыстыруға болады.
Шайналған шайырды зерттеудің артықшылығы - ол ежелгі адамның ауыз қуысының микробтық құрамы туралы ақпарат береді. Бұл талдау бактериялардың бірнеше түрлерінің болуын көрсетті (Neisseria subflava, Rothia mucilaginosa, Porphyromonas gingivalis, Таннерелла форсития и Дентикола трепонемасы). Сонымен қатар, Эпштейн-Барр вирусының іздері табылды, бұл таңқаларлық емес, бұл вирустың қазіргі заманғы адамдар арасында жоғары таралуын ескере отырып (ересек халықтың 90-95% -ы оның тасымалдаушысы).
Топтағы стрептококктардың бірнеше түрі де табылды Митис, соның ішінде Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Ежелгі әйелдің гастрономиялық қалауларына келетін болсақ, адам емес ДНҚ тізбегін бағалау, сонымен қатар вирустар мен бактерияларға қатысты емес, қайың, фундук және маллар үйректерінің іздерін тапты. Бұл өсімдіктер мен жануарлар сол кезеңдегі ежелгі адамдардың тағамының негізі болды деп болжауға болады. Дегенмен, бұл өсімдіктер мен жануарлардың ДНҚ-сы шайырға еніп кетуі мүмкін, өйткені ежелгі әйел шайырды шайнамас бұрын оларды тұтынған. Басқаша айтқанда, бұл оқшауланған оқиға болуы мүмкін.
Неліктен шайыр ежелгі адам ДНҚ-ның тамаша көзі болып табылады? Мәселе мынада, шайнау процесінде ДНҚ шайырмен «жабылады» және оның асептикалық және гидрофобты қасиеттеріне байланысты сақталады.
Болашақта ғалымдар ежелгі адамдардың өмірін одан әрі түсінуге көмектесетін басқа да табылған үлгілерді талдауды жоспарлап отыр. Сонымен қатар, ежелгі үлгілердің микробтық құрамы ауыз қуысы микробтары мен кейбір патогендердің эволюциясы туралы түсінік береді.
Осыған қарамастан, 5700 жыл бұрын түкіріп тастаған шайналған шайырдың бір бөлігінен адам туралы соншалықты көп ақпарат алу - керемет жетістік. Кейбіреулер үшін бұрынғы ақпарат, әсіресе алыстағы ақпарат маңызды емес. Дегенмен, шын мәнінде, ата-бабаларымыз туралы көбірек білген сайын, өзіміздің шынайы болмысымызды ұғынамыз.
Жұмадан тыс:
Қазіргі әлемде сағыздың қалай өндірілетіні туралы бейне.
Жоғарыдан тыс 2.0:
Кішкене ностальгия :)
Қарағаныңызға рахмет, қызықты болыңыз және баршаңызға демалыс күндеріңіз жақсы өтсін! 🙂
Кейбір жарнамалар 🙂
Бізбен бірге болғандарыңызға рахмет. Сізге біздің мақалалар ұнайды ма? Қызықты мазмұнды көргіңіз келе ме? Тапсырыс беру немесе достарыңызға ұсыну арқылы бізге қолдау көрсетіңіз, , Сіз үшін біз ойлап тапқан бастапқы деңгейдегі серверлердің бірегей аналогы: (RAID1 және RAID10, 24 ядроға дейін және 40 ГБ DDR4 дейін қол жетімді).
Dell R730xd Амстердамдағы Equinix Tier IV деректер орталығында 2 есе арзан ба? Тек осында Нидерландыда! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 ГГц 6C 128 ГБ DDR3 2x960 ГБ SSD 1 Гбит/с 100 ТБ - 99 доллардан бастап! туралы оқыңыз
Ақпарат көзі: www.habr.com