导读
古埃及木乃伊保存了死者的许多细节:面部特征,疾病迹象,甚至纹身。但DNA好像没有保存下来,科学家多次尝试提取DNA,最终认定炎热的沙漠气候,以及一些在木乃伊制作过程中使用的化学物质早已破坏了机体的遗传物质。现在,一个古代DNA专家小组已经成功地对90个古埃及木乃伊的基因组进行测序。这一突破性的结果让科学家们第一次得以研究到古埃及人的遗传信息。
上周在《Nature Communications》杂志报道了该基因组测序的成功,意大利博尔扎诺木乃伊研究所的生物方向的人类学家Albert Zink表示,“终于证明了古埃及木乃伊存留有DNA”。他参与了2010年的一项研究,该研究确定了来自16个古埃及王室木乃伊的DNA序列,其中包括图坦卡蒙。这项研究使用了聚合酶链反应,这种方法能有效地找到并扩增出目标DNA片段,但并不能精准区分出古代DNA和现代污染物。
图坦卡蒙的黄金面具
这项新研究由德国耶拿的马克斯·普朗克人类历史研究所的遗传学家Johannes Krause领导,他们采用了新一代测序方法来读取样本存在的任何DNA片段,并捕获那些与人类DNA相似的DNA片段。哥本哈根大学的一位古代DNA研究员Hannes Schroeder说,这使得新的分析更加可靠。“以前对埃及木乃伊的研究在这方面都是失败或者有不足之处”。
Krause,曾致力于研究尼安德特人、德尼索夫人和到欧洲的史前移民的DNA。最近因为埃及帝国动荡的政治历史,吸引了Krause对古埃及的木乃伊进行探索。在不同的时期,埃及帝国曾被来自近东的亚述人、南边远端的尼罗河沿岸的努比亚人、波斯人、希腊人和罗马人等不同民族征服。因此,Krause表示 “那么,我们的问题是,这些外来的征服是否带来了遗传影响?”
从古代定居地Abusir el-Meleq(位于开罗南边约100公里的尼罗河沿岸),Krause收集了151个木乃伊的头。这个定居地的居民信奉死亡之神Osiris,使其成为许多实际以来较受欢迎的埋葬点。20世纪初,这些木乃伊的头就被挖出(并从他们的身体上摘掉),存放于德国的两个采集点: 杜宾大学和柏林博物馆的史前和人类早期历史区域。放射性碳同位素检测显示,这些木乃伊跨越了1300年古埃及历史:埃及先后经历了众多的他国征服,随后被希腊吞并,接着又被罗马帝国吞并。
科学家从Abusir el-Meleq遗址中的木乃伊身上成功测序DNA,其中一具木乃伊被埋在这个石棺中。
木乃伊的软组织中几乎不含DNA,骨骼和牙齿却满是遗传物质。这些木乃伊中的90具里,发现了位于线粒体(细胞的发电厂)中的DNA。线粒体只携带了一些基因,但他们非常丰富;与细胞核内的人类基因组相比,这个细胞器里更容易发现DNA。不过,因为线粒体DNA是由母亲遗传给孩子的,所以缺失了父亲DNA的信息。包含双亲的DNA的核基因组含有更多遗传信息,但Krause表示,只有少数的木乃伊细胞核基因组保存完好;能通过他的严格的污染测试的细胞核基因组就更少了。最终只有三具木乃伊的核基因组可用作为样本进行研究,每一具都来自不同的历史阶段。
Krause的团队将木乃伊的线粒体和细胞核DNA与近东和非洲的古代和现代人口进行了比较。他们发现,古埃及人与古代、现代近东人口特别是在黎凡特人群中非常相似。此外,即使埃及帝国曾被不同的国家征服过,木乃伊的遗传学特征仍然非常一致。作为开罗国家研究中心的分子遗传学家和埃及博物馆古代DNA实验室的创始人之一,Yehia Gad表示,线粒体基因组可能根本不记录父亲的遗传信息。但是,Krause指出,这三具木乃伊细胞核基因组数据也表现出显著的遗传连续性。
然而后来,埃及人的基因组发生了变化。尽管这些木乃伊几乎没有来自撒哈拉以南非洲的DNA,但大约15%到20%的现代埃及人的线粒体DNA反映出,他们有来自撒哈拉以南的祖先。Krause说:“这种变化真是出人意料。”他怀疑包括奴隶贸易在内的尼罗河贸易的增长、伊斯兰教在中世纪的传播可能加剧了北部和撒哈拉以南非洲的接触。
波士顿哈佛医学院的遗传学家Iosif Lazaridis致力于研究古代人口如何以及何时混居,他认为这项发现非常重要。但他想知道Abusir el-Meleq这个古代定居点在古埃及的是否具有代表性。他表示:“埃及是一个很大的地方。”其他区域可能被不同的国家和权力征服,因此会有更多的遗传混合结果。但是Lazaridis也希望,未来可以得到更多的启示。“现在已经证明,从木乃伊那里取样是可能的,而现在依然还保存成千上万的木乃伊。”
原文链接:http://www.sciencemag.org/news/2017/05/scientists-thought-ancient-egyptian-mummies-didn-t-have-any-dna-left-they-were-wrong
文章由易科学原创编译
文章仅代表作者Lizzie Wade的观点,
不代表易科学观点
感谢原作者精彩分享
投稿、授权、合作事宜请联系[email protected]
或微信ID: yikexue2015
长按二维码识别,可以关注/进入公众号进行回复。
点击“阅读原文”,打开科学大门
继续阅读
阅读原文