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Pooling bereits extrahierter DNA?

Pooling bereits extrahierter DNA?


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Ich ließ eine große Menge DNA (2 ml) mit Ethanol präzipitieren und musste die Probe zum Abschleudern in zwei Hälften teilen, weil nur die Mikrozentrifuge den richtigen Rotor hat, um so schnell zu rotieren. Ich möchte so konzentriert wie möglich von einer DNA-Probe. Ist es möglich (richtig) die resuspendierte DNA zu kombinieren? Ich wollte insgesamt 30 ul extrahierte DNA. Könnte ich jede der beiden Proben in 15 ul resuspendieren und dann kombinieren?

Wie geht man dabei am besten vor. Mir ist klar, dass es die beste Option sein könnte, sie getrennt zu halten. Mir wurde auch klar, dass ich DNA verloren haben könnte, als ich die Probe in ein kleineres Röhrchen überführte. Ich habe dies getan, weil ich nicht glaube, dass es richtig ist, länger mit einer niedrigeren Geschwindigkeit zu drehen…


Wenn ich es wäre…

  • Sie können die beiden separaten Pellets (A und B) in jeweils 10 ul resuspendieren.
  • Sammeln Sie in einem Röhrchen (fügen Sie A zu B hinzu).
  • Verwenden Sie die restlichen 10 ul Ihres gewünschten Volumens, um Röhrchen B zu „auswaschen“ und geben Sie die Waschflüssigkeit zu Röhrchen A hinzu.

Solange die DNA aus derselben Probe stammt, ist dies ein durchaus vernünftiger Schritt, der zu keinem wesentlichen Verlust führen sollte.


Neue Ursprungsgeschichte für Grobkleckse, die an Stränden angespült werden

DNA-Beweise zeigen, dass Strandambra von Pottwalen stammt.

Von Zeit zu Zeit wird ein fettbergartiger Materialklumpen namens Ambra an einen Strand gespült.

Diese Klumpen, die zur Herstellung von Parfüm verwendet werden, können in Ländern, in denen es legal ist, sie zu sammeln, Tausende von Dollar wert sein. In der Vergangenheit haben Jäger Hunde und sogar Kamele trainiert, um Ambra zu erschnüffeln.

Woher es kommt, war weniger klar. Moderne Wissenschaftler wussten, dass Ambra in den Körpern von Pottwalen gefunden werden konnte, aber sie waren sich nicht sicher, ob Strandsamen von Strandräubern gefunden wurden. Aber in einer am Mittwoch in Biology Letters veröffentlichten Studie haben Forscher Pottwal-DNA aus angespültem Ambra extrahiert, was besonders beeindruckend ist, weil die untersuchten Proben jahrelang trieben und unter Salz, Meer und Sonne alterten. Die Forschung könnte zu einem neuen Verständnis der rätselhaften Substanz und der gefährdeten Kreaturen, die sie herstellen, beitragen.

„Die Entdeckung, dass Ambra eine so gute DNA-Erhaltung ermöglicht, eröffnet neue Möglichkeiten, sowohl die Nutzung dieses wertvollen Rohstoffs als auch die Walbiologie zu untersuchen“, sagte James Barret, ein Archäologe an der University of Cambridge, der nicht an der Forschung beteiligt war.

Frisches Ambra riecht nach Fäkalien, muffig. Aber wenn er altert, wird sein Duft mit edlem Tabak oder dem Holz einer alten Kirche verglichen. Die Mutter des abbasidischen Kalifen Al-Muqtadir schmolz es in Öl, Catherine de Medici trug es in duftenden Handschuhen und Ambra salbte seit 1626 englische Monarchen, darunter Königin Elizabeth II.

Aber woher kam es? Das war eines der gröbsten Naturrätsel der mittelalterlichen Welt. Im Reisebericht von Marco Polo heißt es, es habe etwas mit Walen zu tun. Diese Vermutung wurde von Walfängern in Neuengland im 18. Jahrhundert bestätigt, die mit Spaten im Rektum toter Pottwale herumstocherten.

Da die Walpopulationen jedoch dezimiert wurden, bleibt viel über Ambra unbekannt, insbesondere über den Ursprung der Ambra. Seine chemische Zusammensetzung unterscheidet sich von Ambra, die nicht mehr aus geschützten Pottwalen ausgegraben werden kann.

Ruairidh Macleod, Biologiestudent im Grundstudium ebenfalls in Cambridge, leitete die Forschung. Steven Rowland, ein Chemiker, der Ambra gesammelt und analysiert hat, einschließlich Brocken, die möglicherweise seit über tausend Jahren im Meer waren, lieferte die Proben, die an Stränden in Sri Lanka und Neuseeland gesammelt wurden.

Das Team wandte sich auch an das Labor in Kopenhagen, das kürzlich DNA aus einem Stück alten Kaugummis gewonnen hat.

„Plötzlich stehen Ihnen diese neuen Techniken zur Verfügung und Sie nehmen sie und wenden sie auf eine neue – na ja, alte – mysteriöse Substanz an“, sagte Mr. Macleod. Sein Team hofft nun, weitere Proben des begehrten Materials für die wissenschaftliche Nutzung aufzuspüren.

Während die Forschung bestätigt, dass Pottwale und möglicherweise auch verwandte Arten die Quelle der Ambra an den Küsten der Welt sind, wissen Biologen immer noch nicht, wie dieser ausgefallene Duft wirklich entsteht. Als Pottwale noch geschlachtet wurden, stellten Walfänger fest, dass nur etwa einer von Hundert Ambra trug.

Eine führende Theorie, die 2006 aufgestellt wurde, bezeichnet Ambra als etwas, das man großzügig als rektale Perle bezeichnen könnte: Gebildet aus Kotschichten, die sich auf einem unverdaulichen Klumpen von Tintenfischschnäbeln und Wurmhäuten angesammelt haben. Das Team von Herrn Macleod glaubt jedoch, dass Darmbakterien eine größere Rolle spielen könnten, um es zu einem Thema für zusätzliche Studien zu machen.

Die lange Lebensdauer von Ambra und ihr Potenzial, die DNA längst verstorbener Wale zu erhalten, könnte Wissenschaftlern auch helfen, die Populationen von Pottwalen zu schätzen, lange bevor sie an den Rand des Aussterbens geraten waren. Die genetische Vielfalt lebender Pottwale deutet bereits darauf hin, dass die Art während der vergangenen Episoden des Klimawandels geschrumpft ist, sagt Alana Alexander, die Wal-DNA an der Universität von Otago in Neuseeland studiert. Aber Proben aus der Zeit vor der Walfangzeit würden helfen, die historischen Bevölkerungsschätzungen zu verfeinern.

DNA könnte auch verwendet werden, um Diebstahl oder illegale Sammlung in Ländern wie Australien oder den Vereinigten Staaten zu verhindern, wo die Substanz gemäß dem Endangered Species Act illegal ist.

Das einzige Problem von Dr. Alexander ist die Stichprobengröße der aktuellen Studie für Ambra, die ihrer Meinung nach zu erwarten ist. „Es liegt sicherlich nicht im Projektbudget eines durchschnittlichen Forschers, den Großhandelspreis dafür zu zahlen!“


Entdecken Sie Nukleinsäure-Extraktionsprotokolle nach Probentyp

Das mit jedem Kit gelieferte Technische Handbuch enthält empfohlene Protokolle für bestimmte Probentypen. Wir testen weiterhin weitere Probentypen und veröffentlichen die Ergebnisse als kurze Application Notes. Durchsuchen Sie unsere Datenbank mit Anwendungshinweisen nach Ihrem spezifischen Probentyp, der Sie interessiert, um Protokolle für manuelle, Maxwell- oder plattenbasierte Methoden zu finden.

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Die Erzielung guter Ausbeuten an hochwertiger DNA ist ein grundlegender Schritt, der für den Erfolg vieler molekularbiologischer Anwendungen entscheidend ist.

Genomische DNA-Extraktionsmethoden isolieren genomische DNA von Proteinen, RNA und anderem Zellmaterial. Die grundlegenden Schritte bei der DNA-Isolierung sind: 1) Aufbrechen der Zellstruktur, um ein Lysat zu erzeugen 2) Schutz der DNA vor Abbau während der Verarbeitung 3) Abtrennung der löslichen DNA von Zelltrümmern und anderem unlöslichen Material und 4) Elution von gereinigter DNA .

Lösungsbasierte Verfahren zur DNA-Reinigung beruhen auf Präzipitations- und Zentrifugationsschritten, um die genomische DNA im Zelllysat von anderen Zellmaterialien zu trennen. Diese Verfahren verwenden entweder organische Extraktion oder „Aussalzen&rdquo, um lösliche DNA von zellulären Proteinen zu trennen. Schließlich wird die DNA durch Ethanolfällung isoliert.

Festphasen-Extraktionsverfahren beinhalten das Binden von DNA an einen festen Träger, wie beispielsweise Silica- oder Zellulose-Matrizen, gefolgt von Waschen und Eluieren der DNA vom festen Träger. Solche Verfahren können Zentrifugation, Vakuum- oder magnetische Verfahren beinhalten, um die gebundene DNA von anderen zellulären Komponenten zu trennen.

Die beste DNA-Extraktionsmethode für eine bestimmte Situation hängt von Ihrem Probentyp, der Anzahl der zu verarbeitenden Proben und der nachgelagerten Anwendung ab, die Sie durchführen.


Überwachung gefährdeter Süßwasserbiodiversität mithilfe von Umwelt-DNA

Süßwasser-Ökosysteme gehören zu den am stärksten gefährdeten Lebensräumen der Erde, mit Tausenden von Tierarten, die bekanntermaßen bedroht oder bereits ausgestorben sind. Die zuverlässige Überwachung bedrohter Organismen ist für datengesteuerte Schutzmaßnahmen von entscheidender Bedeutung, bleibt jedoch aufgrund nicht standardisierter Methoden, die auf praktischer und taxonomischer Expertise angewiesen sind, eine Herausforderung, die rapide abnimmt. Hier zeigen wir, dass eine Vielfalt seltener und bedrohter Süßwassertiere – Amphibien, Fische, Säugetiere, Insekten und Krustentiere – anhand von DNA, die direkt aus kleinen Wasserproben von Seen, Teichen und Bächen gewonnen wird, nachgewiesen und quantifiziert werden kann. Wir validieren unsere Ergebnisse erfolgreich in einem kontrollierten Mesokosmen-Experiment und zeigen, dass DNA innerhalb von 2 Wochen nach der Entnahme der Tiere nicht mehr nachweisbar wird, was darauf hindeutet, dass DNA-Spuren nahezu zeitgleich mit der Anwesenheit der Spezies sind. Wir zeigen weiter, dass ganze Faunen von Amphibien und Fischen durch Hochdurchsatz-Sequenzierung von aus Teichwasser extrahierter DNA nachgewiesen werden können. Unsere Ergebnisse untermauern die allgegenwärtige Natur von DNA-Spuren in der Umwelt und etablieren Umwelt-DNA als Instrument zur Überwachung seltener und bedrohter Arten in einer Vielzahl taxonomischer Gruppen.


Baldrian P, Gabriel J und Pospíšek M (1999)Verbesserte Isolierung von Nukleinsäuren aus Basidiomycetenpilzen. Biotechniken 27: 458–62.

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Mehr Frauen als Männer haben ihre DNA dem menschlichen Genpool hinzugefügt

Laut einer Studie haben mehr Frauen als Männer zum Genpool der Menschheit beigetragen, seit die ersten modernen Menschen Afrika vor etwa 70.000 Jahren verließen.

Obwohl die Gesetze der Biologie besagen, dass männliche und weibliche DNA ungefähr gleich viel zur nächsten Generation beitragen sollten, schweigen sie darüber, wie viele von jedem Geschlecht in das Geschäft involviert sein müssen.

Forscher in Deutschland fanden heraus, dass Mütter im Laufe der Menschheitsgeschichte regelmäßig in der Überzahl waren als Väter, was bedeutet, dass mehr Frauen ihre DNA weitergegeben haben als Männer.

Möglicherweise gab es in der Vergangenheit mehr Frauen als Männer, ein Ungleichgewicht, das die Ergebnisse erklären könnte. Die Forscher weisen jedoch auf kulturelle Vorurteile hin, wonach relativ wenige Männer sich mit mehreren Frauen paaren konnten und Frauen dazu neigten, nach Hause zu ziehen, um bei ihren Partnern zu leben.

„Stellen Sie sich eine Population von 100 Frauen und 100 Männern vor“, sagt Mark Stoneking, der die Studie am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie leitete. „Wenn sich alle Weibchen, aber nur eines der Männchen reproduzieren, dann tragen Männchen und Weibchen 50:50 zur nächsten Generation bei, der männliche Beitrag stammt jedoch von nur einem Männchen.“ Die nächste Generation hätte alle das gleiche Y-Chromosom, aber 100 verschiedene Sätze mitochondrialer DNA, die ausschließlich über die mütterliche Linie weitergegeben wird.

Stonekings Team hat die Genome von 623 Männern aus 51 Populationen auf der ganzen Welt zusammengetragen. Anschließend verglichen sie die genetische Vielfalt der männlichen Y-Chromosomen mit der Vielfalt der mitochondrialen DNA der Männer.

Sie fanden heraus, dass die genetischen Unterschiede zwischen menschlichen Populationen beim Y-Chromosom fast immer größer waren als bei der mitochondrialen DNA. Einzige Ausnahme war Ostasien.

Anhand von Computermodellen zeigten die Forscher, dass die Unterschiede in der genetischen Vielfalt auftraten, wenn im Laufe der Menschheitsgeschichte mehr Frauen als Männer züchteten. Laut ihrer Simulation brütete eine Vorfahrenpopulation von 60 Frauen und 30 Männern in Afrika, bevor die Menschen den Kontinent verließen. Die Zahl sank auf etwa 25 Frauen und 15 brütende Männer zum Zeitpunkt der ersten Wanderung von Homo sapiens, vor rund 70.000 Jahren. Die gesamte Population wäre größer gewesen, aber die Statisten trugen nicht zum Genpool bei.

Als der moderne Mensch vor mehr als 45.000 Jahren nach Europa zog, könnte laut Stoneking die Zahl der Mütter um etwa 100 bis 30 höher sein als die der Väter. Seine Studie erscheint in der Zeitschrift Investigative Genetics.

In statischen Populationen nimmt die genetische Vielfalt im Laufe der Zeit ab, weil manche Menschen keine Kinder haben, sodass ihre genetischen Macken aussterben. Aber die Tradition, dass Frauen zu ihren Partnern zogen, trug dazu bei, dem genetischen Verfall durch den Import frischer DNA entgegenzuwirken.

„Wir haben festgestellt, dass es in der Geschichte von Männern und Frauen in verschiedenen Teilen der Welt erhebliche Unterschiede gibt. Zu verstehen, warum das so ist und welche sozialhistorischen Prozesse zu diesen Unterschieden geführt haben, wollen wir jetzt untersuchen“, sagte Stoneking.


Die ersten Menschen in Asien: Eine genetische Kartierung

Warum verschwanden Vorfahren, die so lange Bestand hatten, aus dem Genpool der heute lebenden Menschen? Uralte Bauern tragen den Schlüssel zu dieser Antwort.

Die allerersten Menschen entstanden ursprünglich in Afrika, bevor sie sich vor etwa 60.000 Jahren in Eurasien ausbreiteten. Danach geht die Geschichte der Menschheit viele verschiedene Wege, von denen einige besser erforscht sind als andere.

In den östlichen Regionen Eurasiens leben heute etwa 2,3 Milliarden Menschen – etwa 30 % der Weltbevölkerung. Archäologen wissen aus Fossilien und Artefakten, dass der moderne Mensch Südostasien seit 60.000 Jahren und Ostasien seit 40.000 Jahren besetzt.

Aber es gibt noch viel zu entwirren. Wer waren die Menschen, die zuerst in diese Regionen kamen und schließlich die Landwirtschaft entwickelten? Woher kamen verschiedene Bevölkerungsgruppen? Welche Gruppen haben sich am Ende durchgesetzt und welche sind ausgestorben?

Alte DNA hilft, einige dieser Fragen zu beantworten. Durch die Sequenzierung der Genome von Menschen, die vor vielen Jahrtausenden gelebt haben, beginnen Wissenschaftler wie ich, das Bild der Bevölkerung Asiens auszufüllen.

Analyse alter Genome

Im Jahr 2016 trat ich dem Labor für Molekulare Paläontologie von Dr. Qiaomei Fu am Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking bei. Unsere Herausforderung: Die Geschichte der Menschen in Ostasien mit Hilfe längst verstorbener Kollaborateure aufklären – Urmenschen, die bis vor Zehntausenden von Jahren in der Region lebten.

Mitglieder des Labors extrahierten und sequenzierten antike DNA mit menschlichen Überresten aus archäologischen Stätten. Dann verwendeten Dr. Fu und ich computergestützte genomische Werkzeuge, um zu beurteilen, wie ihre DNA mit der von zuvor sequenzierten alten und heutigen Menschen verwandt ist.

Eine unserer Sequenzen stammt aus alter DNA, die aus den Beinknochen des Tianyuan-Mannes extrahiert wurde, einem 40.000 Jahre alten Individuum, das in der Nähe einer berühmten paläoanthropologischen Stätte im Westen Pekings entdeckt wurde. Als einer der frühesten modernen Menschen, die in Ostasien gefunden wurden, markiert seine genetische Sequenz ihn als einen frühen Vorfahren der heutigen Asiaten und amerikanischen Ureinwohner. Dass er dort lebte, wo Chinas heutige Hauptstadt steht, deutet darauf hin, dass die Vorfahren der heutigen Asiaten bereits vor 40.000 Jahren in Ostasien Wurzeln geschlagen haben.

Weiter südlich haben zwei 8.000 bis 4.000 Jahre alte südostasiatische Jäger und Sammler aus Laos und Malaysia, die mit der Hòabìnhian-Kultur in Verbindung stehen, eine DNA, die wie der Tianyuan-Mann zeigt, dass sie frühe Vorfahren von Asiaten und amerikanischen Ureinwohnern sind. Diese beiden stammten aus einer völlig anderen Abstammungslinie als der Tianyuan-Mann, was darauf hindeutet, dass in der Vergangenheit viele genetisch unterschiedliche Populationen Asien besiedelten.

Aber kein Mensch hat heute die gleiche genetische Ausstattung wie die Hòabìnhianer oder der Tianyuan-Mann, sowohl in Ost- als auch in Südostasien. Warum verschwanden Vorfahren, die so lange Bestand hatten, aus dem Genpool der heute lebenden Menschen? Uralte Bauern tragen den Schlüssel zu dieser Antwort.

DNA trägt Spuren antiker Migrationen

Basierend auf Pflanzenresten, die an archäologischen Stätten gefunden wurden, wissen Wissenschaftler, dass die Menschen vor etwa 10.000 Jahren Hirse in der nordchinesischen Region des Gelben Flusses domestiziert haben. Ungefähr zur gleichen Zeit domestizierten Menschen in der südchinesischen Jangtse-Region Reis.

Anders als in Europa begann die Pflanzendomestikation lokal und wurde nicht von anderswo eingeführt. Der Prozess dauerte Tausende von Jahren, und die Gesellschaften in Ostasien wurden immer komplexer, mit dem Aufstieg der ersten Dynastien vor etwa 4.000 Jahren.

Zu diesem Zeitpunkt scheint sich der Reisanbau von seinen Ursprüngen auf weiter südlich gelegene Gebiete ausgebreitet zu haben, einschließlich der Länder, die heute südostasiatische Länder sind. DNA hilft, die Geschichte zu erzählen. Als Reisbauern aus Südchina nach Süden expandierten, führten sie nicht nur ihre Anbautechnologie, sondern auch ihre Genetik in die lokale Bevölkerung südostasiatischer Jäger und Sammler ein.

Der überwältigende Zustrom ihrer DNA führte dazu, dass der lokale Genpool überschwemmt wurde. Heute ist in den Genen der Menschen, die in Südostasien leben, kaum noch eine Spur von Jäger-Sammler-Vorfahren vorhanden.

Weiter nördlich spielte sich eine ähnliche Geschichte ab. Die alten sibirischen Jäger und Sammler haben heute kaum noch Beziehungen zu Ostasiaten, aber spätere sibirische Bauern sind eng mit den heutigen Ostasiaten verwandt. Bauern aus Nordchina zogen nordwärts nach Sibirien und brachten ihre DNA mit, was zu einem starken Rückgang der Prävalenz der früheren lokalen Jäger-Sammler-Vorfahren führte.

Frühere Bevölkerungsgruppen waren vielfältiger als heute

Genetisch gesehen unterscheiden sich die heutigen Ostasiaten nicht sehr voneinander. Es wird viel DNA benötigt, um genetisch zwischen Menschen mit unterschiedlicher Kulturgeschichte zu unterscheiden.

Was Dr. Fu und mich überraschte, war, wie unterschiedlich die DNA verschiedener alter Völker in China war. Wir und andere fanden eine gemeinsame DNA in der gesamten Region des Gelben Flusses, einem Ort, der für die Entwicklung der chinesischen Zivilisation wichtig ist. Diese gemeinsame DNA repräsentiert eine nordostasiatische Abstammung, die sich von einer südostasiatischen Abstammung unterscheidet, die wir an der Küste Südchinas gefunden haben.

Als wir die DNA von Menschen analysierten, die vor 9.000-8.500 Jahren an der Küste Südchinas lebten, stellten wir fest, dass bereits damals ein Großteil Chinas ein gemeinsames Erbe teilte. Da sich ihre Archäologie und Morphologie von denen der Bauern am Gelben Fluss unterschied, hatten wir gedacht, dass diese Küstenbewohner aus einer Linie stammen könnten, die nicht eng mit diesen ersten landwirtschaftlichen Ostasiaten verwandt war. Vielleicht ähneln die Vorfahren dieser Gruppe denen des Tianyuan-Mannes oder der Hòabìnhianer.

Aber stattdessen war jede Person, die wir untersuchten, eng mit den heutigen Ostasiaten verwandt. Das bedeutet, dass vor 9.000 Jahren DNA, die allen heutigen Ostasiaten gemeinsam ist, in ganz China verbreitet war.

Die heutigen nord- und südchinesischen Bevölkerungen haben mehr Gemeinsamkeiten mit den alten Populationen des Gelben Flusses als mit den alten südchinesischen Küstenbewohnern. So wanderten die frühen Bauern des Gelben Flusses sowohl nach Norden als auch nach Süden und trugen zum Genpool der Menschen in Ost- und Südostasien bei.

Die südchinesischen Küstenvorfahren verschwanden jedoch nicht. Es blieb in geringen Mengen bestehen und nahm im Laufe der Zeit in der Region des Gelben Flusses in Nordchina zu. Der Einfluss der alten Südostasiaten ist auf dem Festland gering, aber anderswo hatten sie einen großen Einfluss. Auf Inseln, die sich von der Taiwanstraße bis nach Polynesien erstrecken, leben die Austronesier, die vor allem für ihre Seefahrt bekannt sind. Sie besitzen heute die meisten südostasiatischen Vorfahren, was die Wurzeln ihrer Vorfahren in der südchinesischen Küste hervorhebt.

Andere aufkommende genetische Muster zeigen Verbindungen zwischen Tibetern und alten Menschen aus der Mongolei und Nordchina und werfen Fragen über die Besiedlung des tibetischen Plateaus auf.

Uralte DNA zeigt schnelle Veränderungen in der Abstammung in den letzten 10.000 Jahren in ganz Asien, wahrscheinlich aufgrund von Migration und kulturellem Austausch. Bis zur Wiederherstellung älterer menschlicher DNA können Wissenschaftler nur darüber spekulieren, wer vorher genetisch gesehen in Ostasien gelebt hat.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.


Mittelalterliche DNA deutet darauf hin, dass Kolumbus in Europa keine Syphilis-Epidemie ausgelöst hat

In den späten 1400er Jahren brach in Europa eine schreckliche Krankheit aus, die Opfer mit platzenden Furunkeln und verrottendem Fleisch hinterließ. Die Syphilis-Epidemie wütete auf dem ganzen Kontinent und tötete bis zu 5 Millionen Menschen. Seit Jahrhunderten diskutieren Historiker und Archäologen über den Ursprung der Krankheit, wobei einige Christoph Kolumbus und seine Crew dafür verantwortlich machen, sie aus Amerika zurückgebracht zu haben. Nun haben Forscher anhand der DNA des Erregers, die aus den Überresten von neun Europäern extrahiert wurde, Beweise dafür gefunden, dass die Epidemie hausgemacht war: In Europa kursierten verschiedene Syphilis-Stämme, vielleicht Jahrzehnte vor den Reisen des Kolumbus.

Heute Syphilis und andere Erkrankungen, die durch dasselbe Bakterium verursacht werden, Treponema pallidum, wie Yaws und Bejel, erleben ein Comeback, bei dem jedes Jahr Millionen von Menschen infiziert werden. «Diese Krankheiten gehören nicht nur der Vergangenheit an», sagt Verena Schuenemann, Paläogenetikerin an der Universität Zürich und Co-Autorin der neuen Studie. Indem man versteht, wann und wo T. pallidum entstanden ist und wie es sich entwickelt hat, können Forscher lernen, wie es sich in Zukunft verhalten könnte, und darauf vorbereitet sein, es zu behandeln.

Forscher haben sich lange über die Umstände der europäischen Syphilis-Epidemie von 1495 gestritten. Die sogenannte kolumbianische Theorie besagt, dass Kolumbus und seine Crew das Bakterium oder einen früheren Vorläufer davon trugen, als sie 1493 nach ihrer Amerikareise nach Europa zurückkehrten. Skelette von Indianern, die vor der Ankunft von Kolumbus gestorben sind, zeigen Knochenläsionen von Treponema Krankheiten, einschließlich Gier und Bejel, und einige Forscher vermuten, dass auch Syphilis vorhanden war. Andere Forscher glauben jedoch, dass die Syphilis selbst jahrhundertelang in Europa zirkulierte und Ende des 14. Jahrhunderts ansteckender wurde. Sie weisen auf eine wachsende Zahl archäologischer Beweise hin: Skelettreste aus ganz Europa mit andeutenden Knochenläsionen, von denen einige möglicherweise aus dem 14. Jahrhundert stammen. Doch die Beweise waren immer nicht schlüssig: Knochenläsionen können durch jedes der Treponema Krankheiten, und manche Menschen mit Syphilis entwickeln möglicherweise keine Skelettsymptome.

Nun hat ein Wissenschaftlerteam neun Skelette mit Verdacht auf Syphilis aus fünf archäologischen Stätten in Finnland, Estland und den Niederlanden untersucht. Die Forscher zermahlen die Knochen zu Pulver und analysierten es auf Anzeichen von Treponema DNA, die notorisch schwer wiederzugewinnen ist, weil das Bakterium nur in geringen Mengen vorhanden ist und sich schnell zersetzt. „Vor fünf Jahren hätte jeder gesagt, es sei unmöglich“, sagt Co-Autor Johannes Krause, Archäogenetiker und Co-Direktor des Max-Planck-Instituts für Menschheitsgeschichte.

Forscher rekonstruierten Erregergenome aus Knochen mit Anzeichen von Treponema Krankheit.

Den Forschern gelang es, sich zu erholen und zu sequenzieren Treponema DNA aus vier Proben und verglichen die Sequenzen mit einem modernen Syphilis-Stamm. Sie verwendeten eine molekulare Uhrtechnik, die Veränderungen in den Genen im Laufe der Zeit verfolgt, um das Alter der Stämme abzuschätzen, und kalibrierten dieses Alter mit der Kohlenstoffdatierung der Skelette und des Holzes der Särge, in denen sie begraben wurden.

Das Team machte sich auf die Suche nach Syphilis, aber was sie fanden, war ein viel breiteres Spektrum an Treponema Stämme: nicht nur Syphilis, sondern auch Yaws, die heute ausschließlich in den Tropen vorkommt, und eine bisher unentdeckte Sorte ohne modernes Gegenstück. „Wir sehen, dass es in Europa viele verschiedene Abstammungslinien gab, die wir vorher nicht kannten“, sagt Schuenemann. Darüber hinaus ist der Datierungsbereich für zwei Stämme am unteren Ende durch das Alter zwischen Anfang und Mitte des 14. Jahrhunderts begrenzt - möglicherweise der erste DNA-Beweis, dass Syphilis in Europa vor Columbus' Kontakt mit Amerika existierte, berichtet das Team heute in Current Biologie .

Obwohl die Radiokarbondaten von Natur aus ungewiss sind und am oberen Ende durch Daten in das frühe 17. Jahrhundert begrenzt sind, bietet die Vielfalt der Stämme um die Zeit der Kreuzung von Kolumbus zusätzliche Beweise dafür, dass der Erreger bereits in Europa ein Zuhause gefunden hatte. Vielfalt braucht Zeit, um sich zu entwickeln, sagt Krause: „Entweder hat Columbus einen ganzen Strauß an Sorten mitgebracht, oder diese Vielfalt war dort schon einmal vorhanden.“

Molly Zuckerman, Bioarchäologin an der Mississippi State University, die antike studiert Treponema Krankheit, lobt die Leistung der Forscher bei der Extraktion Treponema DNA, stellt jedoch fest, dass die Datumsbereiche der Stichprobe weit sind und die Kolumbus-Hypothese nicht vollständig widerlegen können. "Dieses Papier bietet nicht diese Art von goldenem Beweis für Syphilis in der präkolumbianischen Zeit in der Alten Welt."

Der Evolutionsepidemiologe Edward Holmes von der University of Sydney stimmt dem zu: „Es ist wirklich interessant und wirklich wichtig, dass sie zu dieser Zeit diese Syphilis-Stämme haben. Worüber ich mir weniger sicher bin, ist die genaue Zeitskala der Proben.“

Krause gibt zu, dass er mehr europäische Proben verwenden könnte, die genauer auf die präkolumbianische Zeit datiert werden. „Es ist noch nicht der letzte Nagel im Sarg“, sagt er. Der nächste Schritt besteht darin, mehr Skelettmaterial auf ältere DNA sowohl aus der Alten als auch aus der Neuen Welt zu durchsuchen und genau festzulegen, welche T. pallidum Stämme waren in jedem vorhanden, bevor Columbus Kontakt aufnahm.


DNA-Analyse enthüllt gemeinsamen Ursprung von Tianyuan-Menschen und amerikanischen Ureinwohnern, Asiaten

Ein internationales Wissenschaftlerteam hat nukleare und mitochondriale DNA sequenziert, die aus den Überresten eines 40.000 Jahre alten Menschen extrahiert wurde, der in der Tianyuan-Höhle in der Nähe von Peking, China, gefunden wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass Tianyuan-Menschen einen gemeinsamen Ursprung mit den Vorfahren vieler heutiger Asiaten und Indianer haben.

Baum des Tianyuan und 36 heutige mtDNAs, Zahlen bezeichnen Individuen im Baum und auf der Karte (Qiaomei Fu et al.)

Menschen mit einer ähnlichen Morphologie wie der heutige Mensch tauchen vor 40.000 bis 50.000 Jahren im Fossilienbestand in ganz Eurasien auf. Die genetischen Beziehungen zwischen diesen Menschen der frühen Neuzeit und den heutigen menschlichen Populationen waren noch nicht geklärt.

Das Team, darunter Dr. Svante Pääbo und Dr. Qiaomei Fu vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, extrahierte nukleare und mitochondriale DNA aus einem Beinknochen, der 2003 in der Tianyuan-Höhle außerhalb von Peking gefunden wurde.

Für ihre Studie, beschrieben in der Proceedings of the National Academy of Sciences, setzten die Wissenschaftler neue Techniken ein, die altes genetisches Material aus einem archäologischen Fund auch dann identifizieren können, wenn große Mengen an DNA von Bodenbakterien vorhanden sind. Sie rekonstruierten dann ein genetisches Profil des Besitzers des Beins.

„Dieses Individuum lebte während eines wichtigen evolutionären Übergangs, als der frühneuzeitliche Mensch, der bestimmte Merkmale mit früheren Formen wie dem Neandertaler teilte, Neandertaler und Denisova-Menschen ersetzte, die später ausstarben“, sagte Dr. Pääbo.

Forscher in der Tianyuan-Höhle (Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie)

Die Ergebnisse zeigen, dass der Tianyuan-Mensch mit den Vorfahren vieler heutiger Asiaten und Indianer verwandt war, sich aber bereits genetisch von den Vorfahren der heutigen Europäer unterschieden hatte. Darüber hinaus trug dieser frühneuzeitliche Mensch keinen größeren Anteil an Neandertaler- oder Denisova-DNA als die heutigen Menschen in der Region.

„Weitere Analysen zusätzlicher frühneuzeitlicher Menschen in ganz Eurasien werden unser Verständnis davon, wann und wie sich moderne Menschen in Europa und Asien verbreitet haben, weiter verfeinern“, schloss Dr. Pääbo.

Bibliographische Angaben: Qiaomei Fu et al. DNA-Analyse eines frühneuzeitlichen Menschen aus der Tianyuan-Höhle, China. PNAS, online veröffentlicht vor Druck 22. Januar 2013 doi: 10.1073/pnas.1221359110


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Bemerkungen:

  1. Gryfflet

    Du hast nicht recht. Ich bin sicher. Ich kann es beweisen. Schreibe in PN, wir werden diskutieren.

  2. Maki

    Ja, die zufriedenstellende Option

  3. Hann

    Ich entschuldige mich, aber meiner Meinung nach haben Sie nicht recht. Ich kann die Position verteidigen. Schreib mir per PN.

  4. Zunos

    Anstatt die Problementscheidung zu kritisieren.

  5. Abd Al Rashid

    Ich meine, du hast nicht Recht. Ich kann es beweisen. Schreiben Sie mir in PM, wir werden reden.



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