DNA antico

DNA reticolato estratto dal fegato, vecchio di 4.000 anni, dell'antico sacerdote egizio Nekht-Ankh.

Il DNA antico (in inglese ancient DNA, abbreviato aDNA) è il DNA isolato da antichi campioni biologici. [1] Può anche essere descritto genericamente come un qualsiasi DNA recuperato da campioni biologici che non sono stati preservati specificamente per successive analisi del DNA. Gli esempi includono l'analisi del DNA recuperato da materiale scheletrico archeologico e storico, da tessuti mummificati, da collezioni archivistiche di campioni medici non congelati, da resti preservati di piante, da nuclei di ghiaccio e permafrost, da plancton olocenico in sedimenti marini e lacustri, e così via. Diversamente dalle moderne analisi genetiche, gli studi di DNA antico sono caratterizzati da DNA di bassa qualità. Questo pone dei limiti a ciò che l'analisi può ottenere. Inoltre, a causa della degradazione delle molecole di DNA, un processo che si collega genericamente a fattori come tempo, temperatura e presenza di acqua libera, esistono limiti superiori oltre i quali non si ritiene probabile che nessun DNA sopravviva. Allentoft et al. (2012) tentarono di calcolare questo limite studiando il decadimento del DNA mitocondriale (in inglese, mitochondrial DNA, mtDNA) e nucleare nelle ossa dei moa (una specie estinta di giganteschi uccelli preistorici). Il DNA si degrada in un processo di decadimento esponenziale. Secondo il loro modello, il DNA mitocondriale viene degradato a 1 coppia di basi dopo 6.830.000 anni a −5 °C. [2] Il DNA nucleare si degrada almeno due volte più velocemente del mtDNA. Come tali, i primi studi che riferivano il recupero di DNA molto più vecchio, ad esempio di resti di dinosauri del Cretacico, potrebbero aver avuto origine da una contaminazione del campione.

Storia degli studi sul DNA antico

Il primo studio di ciò che si sarebbe giunti a chiamare aDNA uscì nel 1984, quando Russ Higuchi e i suoi colleghi a Berkeley riferirono che tracce di DNA proveniente da un campione museale di quagga non solo erano rimaste nel campione oltre 150 anni dopo la morte dell'individuo, ma potevano essere estratte e sequenziate. [3] Nel corso dei due anni successivi, attraverso le indagini su campioni naturali e artificialmente mummificati, Svante Pääbo confermò che questo fenomeno non era limitato ai campioni museali relativamente recenti, ma poteva apparentemente essere replicato in una gamma di campioni umani mummificati che risalivano a parecchie migliaia di anni ( Pääbo 1985a; Pääbo 1985b; Pääbo 1986).

Nondimeno, i laboriosi processi che erano richiesti a quel tempo per sequenziare tale DNA (attraverso la clonazione batterica) erano un freno effettivo allo sviluppo delle ricerche sul DNA antico. Tuttavia, con lo sviluppo della reazione a catena della polimerasi (Polymerase Chain Reaction, PCR) alla fine degli anni 1980, il campo di ricerca ebbe la possibilità di progredire rapidamente. [4] [5]

L'amplificazione dell'aDNA mediante PCR con doppio innesco (primer) (jumping-PCR) può produrre artefatti con sequenze fortemente distorte e non autentiche. La strategia di PCR nidificata, a innesco multiplo, fu usata per superare quelle carenze.

L'amplificazione mediante estensione a innesco singolo (single primer extension, SPEX) fu introdotta nel 2007 per affrontare il danno derivante dalla modificazione post mortem del DNA. [6]

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