来自洞穴的古代沉积物已被证明可以将 DNA 保存数千年。然而,从环境沉积物中恢复的序列数量通常很低,这使分析变得复杂。一项研究现已成功地从 25,000 年前的单个土壤样本中提取了三个哺乳动物环境基因组,该样本取自高加索(格鲁吉亚)的 Satsurblia 洞穴。
Satsurblia 洞穴在旧石器时代的不同时期居住着人类:迄今为止,已经从该地点对一个 15,000 年前的人类个体进行了测序。在洞穴的较旧层中没有发现其他人类遗骸。
由 Ron Pinhasi 教授和 Pere Gelabert 领导的国际团队与维也纳大学的 Susanna Sawyer 与伦敦弗朗西斯克里克研究所的 Pontus Skoglund 和 Anders Bergström 合作使用的创新方法允许鉴定环境材料样本中的 DNA ,通过应用广泛的测序和庞大的数据分析资源。这项技术允许从大约 25,000 年前的冰河时代之前的洞穴 BIII 层中恢复环境人类基因组。
这种新方法证明了在没有骨骼遗骸的情况下恢复人类环境基因组的可行性。对遗传物质的分析表明,SAT29 人类环境基因组代表了一个人类灭绝的谱系,该谱系对当今的西欧亚种群做出了贡献。为了验证结果,研究人员将恢复的基因组与从附近 Dzudzuana 洞穴的骨骼遗骸中获得的基因序列进行了比较,获得了基因相似性的确切证据。这一事实验证了结果并排除了样品现代污染的可能性。
除了已确定的人类基因组,其他基因组如狼和野牛也已从环境样本中恢复。这些序列已被用于重建狼和野牛白种人的种群历史,并将有助于更好地了解这些物种的种群动态。
该团队现在计划对来自 Satsurbia 洞穴的土壤样本进行进一步分析,目的是揭示已灭绝动物与人类之间的相互作用以及气候变化对哺乳动物种群的影响。从土壤样本中提取 DNA 的能力使我们能够重建整个过去生态系统的进化过程。