DNA-Scan eines 11.000 Jahre alten Mannes aus Attika

Wie sah ein Bewohner der Metropolregion Atitika in der Mittelsteinzeit vor 11.000 Jahren aus? Was kann uns die Analyse seiner DNA über die damalige Lebensweise, die Bewegungen der Bevölkerung und ihre Beziehung zu den modernen Bewohnern Griechenlands sagen?

Diese und andere „schwierige“ Fragen werden in Kürze von Forschern des Ancient DNA Laboratory des Instituts für Molekularbiologie und Biotechnologie der Hellas Research and Technology Foundation (FORTH) auf Kreta beantwortet.

Die dynamische Entwicklung in den letzten Jahren der Archäo- oder Paläogenomik, oder einfacher gesagt, der Wissenschaft der Erforschung alter DNA, ist deutlich geworden, seit der diesjährige Nobelpreis für Medizin an den Paläogenetiker Svante Paabo verliehen wurde. Der schwedische Wissenschaftler wurde für seine langjährige herausragende Forschungsarbeit ausgezeichnet. Er war einer der Pioniere auf dem neuen wissenschaftlichen Gebiet und veröffentlichte 1985 in der Fachzeitschrift Nature einen Artikel über eine sehr kleine DNA-Probe von etwa 2.500 Jahre alten menschlichen Mumien aus Ägypten. Aber welche Bedeutung hat das Studium der Paläogenomik?

„In den Bereichen Life Sciences, Medizin und Biologie müssen wir evolutionär denken. Wenn wir wissen, wie etwas entstanden ist, wie und ob es sich verändert hat, dann ist es für uns einfacher zu verstehen, wie es funktioniert. Lesen und Studieren der Genetik.“ Material ausgestorbener Organismen öffnet ein Fenster in die Vergangenheit, das uns in der Gegenwart und Zukunft hilft“, sagt K. Nikos Poulakakis, Professor am Fachbereich Biologie der Universität Kreta, Direktor des Naturhistorischen Museums und Leiter des Ancient DNA-Labor.

Der schwedische Paläogenetiker Svante Paabo, Träger des diesjährigen Medizinnobelpreises, hält eine Replik eines Neandertalerschädels in der Hand. Foto von AP Photo / Matthias Schrader

„Paabo war in der Lage, das Genom des Neandertalers zu lesen und mit dem Genom des modernen Menschen zu vergleichen. Er zeigte uns, wie sich zwei Arten, der moderne Mensch (Homo sapiens) und der Neandertaler, miteinander vermehren können. Das könnte man bei jedem von uns dort sagen.“ ist ein kleiner Neandertaler. Vielleicht erklärt dies moderne menschliche Pathologien. Eine in der Zeitschrift Nature veröffentlichte Studie bestätigt, dass die eurasische Bevölkerung aufgrund bestimmter genetischer Elemente im Atmungssystem, die vom Neandertaler geerbt wurden, möglicherweise anfälliger für Krankheiten wie COVID-19 ist „, erklärt Poulakakis . „Wenn wir uns ansehen, wie die DNA der Bewohner einer bestimmten Region heute aussieht und wie sie vor mehreren tausend Jahren aussah, können wir wertvolle Rückschlüsse auf Bevölkerungsbewegungen, den Einfluss der Umwelt und ihre Entwicklung im Laufe der Jahrhunderte ziehen, die Beziehung zwischen verschiedenen Regionen usw. .“. Wir können spezifische Merkmale von Populationen erkennen, wie z. B. die von Kreta, die zahlreichen Wechselwirkungen ausgesetzt waren. Wir können die Entwicklung verschiedener Elemente von medizinischem Interesse sehen, wie zum Beispiel ihr Immunsystem“, fügt der Leiter des Ancient DNA Laboratory hinzu.

DNA entziffern

Das Labor untersucht Funde aus Griechenland aus dem Mesolithikum, Neolithikum und historischen Perioden. „Alle Einwohner stammen aus der weiteren Region des Nahen Ostens, wo die menschliche Zivilisation vermutlich ihren Anfang nahm. Durch das Studium unserer Region werden wir in der Lage sein, die Geschichte des modernen Menschen schrittweise zu entschlüsseln und zu einem gemeinsamen Wissen zum Verständnis der Verbreitung beizutragen. Diversifizierung und Entwicklung der Arten in Europa“, sagt Herr Poulakakis.

Das Labor steht in der kommenden Zeit vor einer besonderen Herausforderung. „Wir haben eine Probe mesolithischer menschlicher DNA vor 11.000 Jahren von irgendwo in Attika erhalten und werden sie weiterhin untersuchen. Dies wird das erste Mal sein, dass eine Probe solch alter mesolithischer DNA auf dem Balkan untersucht wird. Diese Zeit ist entscheidend , weil es unserer Meinung nach mit dem Übergang vom menschlichen Sammler zum Jäger, Sammler und Bauern zusammenhängt und Aufschluss darüber geben wird, wie sich der Migrationsprozess entwickelt hat“, betont der Professor an der Universität Kreta. Das Ancient DNA Laboratory hat auch mehrere Proben aus der Jungsteinzeit (vor 7.000 – 8.000 Jahren) von Kreta, Peloponnes, Mazedonien usw. „Diese Proben stammen aus Ausgrabungen und werden in archäologischen Hochschulen (Ephoraten) aufbewahrt, und wir erhalten sie gemäß den Kooperationsprotokollen. Bis vor kurzem gingen sie ins Ausland, und es ist gut, dass sie gingen, wo unter Beteiligung viel Arbeit geleistet wurde von griechischen Wissenschaftlern, aber jetzt können wir es in Griechenland tun“, betont Herr Poulakakis. Dies wird durch das hohe Niveau des Labors erleichtert. Es handelt sich nach Angaben der Mitarbeiter um ein modernes, sehr gut ausgestattetes Labor, in dem alle Sauberkeitsbedingungen gegeben sind, um jegliche Kontamination des wertvollen Untersuchungsmaterials auszuschließen. Gleichzeitig steht das Wissenschafts- und Forschungspotential im Vordergrund.

Zwergflusspferde aus Zypern
Dank der rasanten Entwicklung der Technologie in den letzten zwei Jahrzehnten wurde auch die Fähigkeit erreicht, alte DNA zu analysieren. Das ganz Neue führt zum ganz Alten. „Dank neuer Technologien können wir Genome sehr schnell, zu relativ geringen Kosten und aus Proben lesen, die wenig DNA enthalten. Heute arbeiten wir sogar mit einem einzigen DNA-Molekül, früher hätte es Tausende von Molekülen gebraucht“, erklärt Poulakakis . Das Ancient DNA Laboratory auf Kreta entwickelt auch Forschungen zu Tieren, die vor Tausenden von Jahren in der Gegend lebten. Gewöhnliche oder Zwergelefanten, Zwergflusspferde und Riesenhirsche sind einige der Arten, die untersucht werden oder werden. Die Labormitarbeiter haben bereits eine wissenschaftliche Veröffentlichung über das zypriotische Zwergflusspferd erstellt, das im Pleistozän lebte. Es gibt auch eine Idee, einen ausgestopften Luchs zu analysieren, der sich im Zoologischen Museum von Athen befindet, um das Vorkommen dieser Art in Griechenland zu untersuchen.

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