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Dienstag, 28.03.2017
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„Knochenkristalle“ konservieren urzeitliche DNA

Neue Methode verbessert Analyse von Genbausteinen aus fossilen Knochen

Die Analyse und Extraktion von urzeitlicher DNA aus fossilen Knochen gelingt nur selten – denn allzuoft ist das Erbmaterial längst zersetzt oder kontaminiert. Jetzt haben Wissenschaftler eine neue Quelle relativ unversehrter DNA entdeckt – in kristallinen Klumpen der Knochenmasse.
DNA

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DNA aus fossilen Knochen ist für Wissenschaftler eine wertvolle Informationsquelle: Sie verrät nicht nur Details über den ausgestorbenen Organismus, sondern gibt auch wichtige Hinweise auf die Evolution, die Populationsdynamik, Wanderungsbewegungen, Ernährung und Krankheiten des Tieres oder Menschen. Häufig allerdings ist das Erbmaterial in den Knochenfunden nur schlecht konserviert oder durch moderne DNA verunreinigt, so dass eine Analyse nicht mehr möglich ist.

Jetzt haben die Strukturbiologen Steve Weiner und Michal Salamon vom Weizmann Institut in Tel Aviv gemeinsam mit Kollegen der Universitäten Tel Aviv und Harvard eine Möglichkeit gefunden, diese Probleme zu lösen. Schon 1986 berichtete Weiner erstmals von der Entdeckung von kristallinen Klumpen in frischen Knochen. Selbst wenn diese Knochen gemahlen und mit Natriumhypochlorit behandelt wurden – einer Substanz, die alle Spuren organischer Materie entfernt – blieben diese kristallinen Klumpen intakt und das in sie eingelagerte organische Material ebenfalls.

Jetzt, nahezu 20 Jahre später, sind Weiner und Salaman zu diesen Ergebnissen zurückgekehrt und wollten wissen, ob solche Kristalle möglicherweise auch in fossilen Knochen zu finden sind und wenn ja, ob sie eventuell dazu beitragen könnten, intakte DNA aus diesen Relikten zu gewinnen.

In ihrem Experiment behandelten sie zwei moderne und sechs fossile Knochen mit Natriumhypochlorit-Bleichlauge und suchten nach Überresten der Knochenkristalle. Tatsächlich konnten sie aus den kristallinen Klumpen auch der fossilen Knochen DNA extrahieren, die weitaus besser erhalten war und längere Fragmente enthielt als die von freier DNA aus unbehandelten Knochen. Außerdem reduzierte der Einsatz des Natriumhypochlorits auch die Gefahr moderner Verunreinigungen, da alle nicht im Kristall geschützten Genbruchstücke zerstört wurden.


Die jetzt in den “Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlichten Ergebnisse des Forscherteams legen nahe, dass zukünftig gezielt DNA aus solchen Kristallaggregaten in Knochen für Untersuchungen herangezogen werden sollte. Die Methode könnte zukünftig weitaus genauere und authentischere Ergebnisse bringen als bisher möglich und damit dazu beitragen, viele Rätsel der Vergangenheit zu lösen.
(American Committee for the Weizmann Institute of Science, 03.02.2006 - NPO)
 
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