Древняя ДНК отличается от современной, как старая рукопись от свежей распечатки: бумага рассыпалась на короткие обрывки, а на их концах остались характерные «потертости» — следы химических изменений. Именно по этим признакам ученые отличают генетический материал древнего человека от посторонних примесей. Об этом «Газете.Ru» рассказал Михаил Гельфанд, биоинформатик, профессор Сколтеха, доктор биологических наук.
Пока организм жив, повреждения ДНК устраняет система репарации — молекулярная «починка» генетического материала. «Если эта система дает сбой, возникают раковые клетки и все прочее. А когда хозяин умер, никакой репарации уже нет, пока химические проблемы с ДНК продолжают случаться. Самая простая такая проблема — она просто рвется», — объяснил ученый. Поэтому древняя ДНК существует в виде относительно коротких фрагментов, к тому же с характерными заменами «букв» нуклеотидов на их концах.
Для анализа берется образец кости или зуба, из которого выделяется ДНК и расшифровывается его последовательность — «текст» генома. Дальше фрагменты сравнивают с эталонными последовательностями современного человека. Работает простое правило: короткие фрагменты — скорее древние, длинные — скорее загрязнение образца посторонней, современной ДНК (в науке это называется контаминацией – загрязнением).
При этом неожиданно большая часть древнего прочитанного генома вообще не похожа на человеческую ДНК. «Это бактерии, которые жили в почве, в тех же самых зубах и костях. Их мы автоматически отбрасываем вычислительными методами», — рассказал Гельфанд. Подлинность человеческих фрагментов подтверждается именно отличительными признаками на их концах, которые справедливо назвать «потертостями».
Ранее российские биоинформатики создали нейросеть, нашедшую неизвестные науке правила работы генома.