Sequenziato il più antico DNA umano

dna antico

Sima de los Huesos è una grotta nel nord della Spagna. È balzata agli onori della cronaca perché contiene una delle più interessanti collezioni di fossili di ominidi mai scoperti. Ora, questo cosiddetto "pozzo di ossa", ha anche rivelato di serbare il più antico DNA umano mai sequenziato.

Utilizzando un femore prelevato dalla grotta, Matthias Meyer, dell'Istituto Max Planck di antropologia evolutiva, ha sequenziato il genoma mitocondriale quasi completo di uno degli abitanti di Sima de los Huesos che, probabilmente, viveva in quest'area circa 400 mila anni fa. Questo è almeno quattro volte più vecchio rispetto al precedente detentore del record, un breve tratto di DNA di Neanderthal risalente a 100 mila or sono. “È un passo avanti incredibile. Siamo riusciti ad ottenere il DNA da un campione che risale al momento antecedente a quello in cui né l'uomo moderno né gli uomini di Neanderthal esistevano", ha spiegato David Reich, dell'Harvard Medical School.

Il successo del gruppo espande notevolmente la gamma dei luoghi da cui gli scienziati potrebbero sperare di recuperare DNA antico. E Sima de los Huesos, già un sito importante per la comprensione dell'evoluzione umana, è ormai una "miniera d'oro per la genetica", come lo ha definito lo stesso Meyer.

Con il tempo, il DNA si degrada e si rompe in frammenti sempre più piccoli. Nel corso dell'ultimo anno, il team di Meyer ha sviluppato modi più efficienti di recupero di questi brevi frammenti di genoma. All'inizio di quest'anno, grazie alle loro tecniche di lavoro di sequenziamento, i ricercatori hanno dimostrato di poter ottenere il genoma mitocondriale completo di un orso delle caverne, trovato anch'esso a Sima de los Huesos. "Questo è stato il giro di prova", ha detto Meyer. Quando finalmente ci si è spostati sugli ominidi, si aveva bisogno di quasi due grammi di osso per ottenere abbastanza DNA.

Il problema maggiore era la contaminazione. C'era così poco DNA nell'osso da essere stato nascosto dal DNA degli scienziati che hanno scavato per prelevare i fossili, nonostante le loro misure precauzionali. Il team, dunque, ha dovuto estirpare le sequenze moderne di genoma ed estrarre sufficienti sequenze autenticamente antiche, tanto da ricostruire il 98 per cento del genoma mitocondriale di un individuo.

osso dna

Sima de los Huesos ha serbato negli anni gli scheletri di almeno 28 individui del periodo Pleistocene medio. Questi ominidi sono stati tradizionalmente classificati come Homo heidelbergensis e le loro caratteristiche suggeriscono che fossero i primi antenati di Neanderthal. Ad ogni modo, il loro genoma mitocondriale è più strettamente legato ai Denisova. Si ritiene che questo gruppo di individui fosse strettamente legato agli uomini di Neanderthal ed è noto grazie al rilevamento di un osso di dito ed un molare. Entrambi questi reperti sono stati trovati in Siberia.

Tuttavia, è improbabile che gli ominidi di Sima de los Huesos fossero in realtà Denisova o addirittura legati ai loro antenati. I denti, infatti, hanno una forma diversa. Potrebbero, quindi, essere predatati la scissione tra i Denisova e i Neanderthal. "Molti ipotizzano che i Denisova fossero una popolazione fondamentalmente orientale", ha spiegato lo scienziato. "La somiglianza del DNA mitocondriale di Sima suggerisce uno scenario alternativo, ossia che gli uomini di Denisova fossero in parte discendenti di uno strato precedente della popolazione eurasiatica occidentale. Potrebbero essere una miscela di qualsiasi popolazione precedente".

L'unico modo per risolvere questi misteri sarà sequenziare il più antico DNA, compresi i genomi nucleari dei campioni di Sima de los Huesos. Era così difficile ottenere il DNA mitocondriale che ricreare un genoma nucleare completo potrebbe rivelarsi un'operazione pressoché impossibile. Ma Meyer spera di ottenere alcuni frammenti nel giro di pochi anni. "Non abbiamo ancora capito come fare, ma non ci fermeremo fino a quando non otterremo una parte del genoma nucleare".  

Federica Vitale

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