Comment l’ADN est préservé dans les sédiments archéologiques pendant des milliers d’années


Comment l'ADN est préservé dans les sédiments archéologiques pendant des milliers d'années

Échantillonnage d’un bloc de imprégné non perturbé pour des analyses d’ADN ancien. Crédit photo : MPI pour Evolutionary Anthropology

Les sédiments lesquels sont incrustées les découvertes archéologiques ont longtemps été considérés par la plupart des archéologues comme des sous-produits mineurs des fouilles. Cependant, ces dernières années, il a été démontré que les sédiments peuvent contenir d’anciennes biomolécules, dont l’ADN. « L’extraction d’ADN ancien humain et animal à partir de sédiments offre de nouvelles possibilités passionnantes pour étudier la répartition géographique et temporelle des peuples anciens et d’autres organismes dans des endroits où leurs restes squelettiques sont rares ou inexistants », a déclaré Matthias Meyer, auteur principal de la Étudiant et chercheur à l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive de Leipzig.

Afin d’étudier l’origine de l’ADN dans les sédiments, les chercheurs de Max Planck, en collaboration avec un groupe international de géoarchéologues – des archéologues qui utilisent des techniques géologiques pour reconstruire la formation et les sites des sédiments – ont examiné la préservation de l’ADN dans les sédiments à l’ microscopique. Ils ont utilisé des blocs de sédiments non remaniés qui avaient été précédemment retirés des sites archéologiques et trempés dans de la résine de type plastique (polyester). Les blocs durcis ont été amenés au laboratoire et coupés en sections pour l’imagerie microscopique et l’analyse génétique.

Les chercheurs ont réussi à extraire l’ADN d’une collection de blocs de sédiments préparés il y a 40 ans sur des sites d’Afrique, d’Asie, d’Europe et d’Amérique du Nord. « Le fait que, bien qu’ils soient stockés dans du plastique pendant des décennies, ces blocs sont une excellente source d’ADN ancien – y compris celui des hominidés – donne accès à un vaste référentiel inexploité d’informations génétiques. L’étude ouvre une nouvelle ère dans les études d’ADN anciennes qui revisitent des échantillons conservés dans des laboratoires, permettant d’analyser des sites qui ont été réapprovisionnés il y a longtemps, compte tenu des restrictions de voyage et de l’inaccessibilité des sites en cas de pandémie Le monde particulièrement important », explique Mike Morley de Flinders University en Australie, qui a effectué une partie de l’analyse géoarchéologique.

Comment l'ADN est préservé dans les sédiments archéologiques pendant des milliers d'années

Surface d’une section d’un bloc intact de sédiments imprégnés de la grotte Denisova. Crédit photo : Mike Morley

Abondance de micro-résidus dans la matrice sédimentaire

En utilisant des blocs de sédiments de la grotte Denisova, un endroit dans les montagnes de l’Altaï dans le centre-sud de la Sibérie où l’ADN ancien a été trouvé chez les Néandertaliens, les Dénisoviens et les humains modernes, les scientifiques ont montré que les petites particules organiques fournissaient plus d’ADN que les sédiments extraits par hasard. « Cela montre clairement que le taux de réussite élevé de la récupération de l’ADN de mammifère ancien à partir des sédiments de la grotte de Denisova est davantage dû à l’abondance de micro-résidus dans la matrice sédimentaire qu’à la libération d’ADN extracellulaire à partir de matières fécales, de fluides corporels ou de tissus cellulaires en cours de désintégration. qui peuvent apparaître Des grains minéraux sont adsorbés. « Déclare Vera Aldeias, co-auteur de l’étude et chercheuse à l’Université de l’Algarve au Portugal. « Cette étude est un grand pas en avant pour comprendre exactement où et dans quelles conditions l’ADN ancien est dans les sédiments », explique Morley.

L’approche décrite dans l’étude permet un échantillonnage très localisé des sédiments à une échelle microscopique pour l’analyse de l’ADN et montre que l’ADN ancien (ADNa) n’est pas réparti uniformément dans le sédiment ; et que des caractéristiques sédimentaires spécifiques sont plus propices que d’autres à la préservation de l’ADN ancien. « Lier l’ADNa des sédiments au micro-contexte archéologique signifie que nous pouvons également aborder la possibilité que l’ADNa se déplace physiquement entre les dépôts de sédiments », explique Susan Mentzer, chercheuse au Centre Senckenberg pour l’évolution humaine et le paléoenvironnement (Allemagne).

Diyendo Massilani, le premier auteur de l’étude, a pu extraire des quantités considérables d’ADN de Néandertal à partir de quelques milligrammes de sédiments. Il a pu identifier le sexe des individus qui ont laissé leur ADN et a montré qu’ils appartenaient à une population apparentée à un homme de Néandertal dont le génome avait été préalablement reconstitué à partir d’un fragment d’os découvert dans la grotte. « L’ADN de Néandertal dans ces petits échantillons de sédiments incrustés dans du plastique était beaucoup plus concentré que ce que nous trouvons normalement dans des matériaux en vrac », dit-il. «Avec cette approche, il sera possible à l’avenir d’analyser l’ADN de nombreux individus humains anciens différents à partir d’un petit cube de sédiment solidifié. Il est amusant de penser que c’est probablement parce qu’ils utilisaient la grotte comme toilettes il y a des milliers d’années. »

L’étude a été publiée dans Actes de l’Académie nationale des sciences.


L’ADN des sédiments révèle l’histoire épique de la grotte Denisova


Plus d’information:
Conservation microstratigraphique de l’ADN ancien de la faune et des hominidés dans les sédiments des grottes du Pléistocène, Actes de l’Académie nationale des sciences, DOI : 10.1073/pnas.2113666118

Fourni par la Société Max Planck

Devis: Comment l’ADN est préservé dans les sédiments archéologiques pendant des milliers d’années (2021, 27 décembre), consulté le 27 décembre 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-12-dna-archaeological-sediments-thousands-years.html

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