ADN antic

El ADN antic (ADNa) és aquell ADN aïllat de espècimen antics.^[1] També pot ser descrit com qualsevol ADN recuperat de mostres biològiques que no han segut preservades específicament per a anàlisis de ADN futurs. Alguns eixemples inclouen l'anàlisis de ADN recuperat de material arqueològic i històric d'esquelets o teixits momificados, coleccions o archius de mostres mèdiques, espècimen de museus o herbaris històrics, restants paleontológicos d'animals o plantes del Holoceno, sediment marins i llacustres, entre uns atres.

A diferència dels anàlisis genètics moderns, els estudis de ADN antic estan caracterisats per la baixa calitat del ADN, açò llimita els alcanç dels anàlisis. Ademés, per la degradació de les molècules de ADN, un procés correlacionado en factors tals com el temps, la temperatura, i la presència d'aigua lliure, supera els llímits més allà dins dels quals el ADN té provabilitats de sobreviure.

Allentoft et al. (2012) varen intentar calcular este llímit per mig de l'estudi de la descomposició del ADN mitocondrial i nuclear en els ossos de Moa. El ADN es degrada de manera exponencial. D'acort al seu model, el ADN mitocondrial (ADNmt) es degrada en promig un parell de bases cada 6 830 000 anys a -5 °C.^[2] La cinètica de descomposició ha segut medida per mig d'experiments d'envelliment accelerat a on es presenten encara més la forta influència de la temperatura i humitat d'almagasenament en la descomposició del ADN.^[3]

El ADN nuclear es degrada dos voltes més ràpit que el ADNmt. Com a tals, els primers estudis que varen informar sobre la recuperació de ADN molt més antic, per eixemple a partir de restants de dinosauris del Cretácico, pot tindre el seu orige en la contaminació de la mostra. Com a tal, els primers estudis que varen informar sobre la recuperació de ADN més antic, per eixemple, a partir de restants de dinosauris del Cretácico, varen poder tindre el seu orige d'una mostra contaminada.

Història dels estudis de ADN antic

El primer estudi de lo que seria cridat ADNa es va realisar en 1984, quan Russ Higuchi i els seus colegues de Berkeley varen informar sobre els rastres de ADN d'un espècimen del museu de la Quagga no solament varen permanéixer en la mostra més de 150 anys despuix de la mort de l'individu, sino varen poder ser extrets i secuenciados.^[4]

Durant els pròxims dos anys, per mig d'investigacions en mostres naturals i momificadas artificialment, Svante Pääbo va confirmar que este fenomen no estava llimitat a espècimen de museu recents, pero segons pareix pot ser replicat en una série de mostres de humans momificados de fa mils d'anys.^[5]^[6]^[7] No obstant, els laboriosos processos que es requerien en eixe moment per a secuenciar el ADN (per mig de la clonació bacteriana) eren un fre eficaç en el desenroll del camp del ADN antic.^[8]^[9]

El doble amplificament de l'iniciador/primer per PCR del ADNa (jumping-PCR) pot produir artefactes de seqüència altament biaixats i no autèntics. La tècnica de PCR anidado, es va utilisar per a superar estes deficiències.

L'amplificament per extensió de primer únic (abr. SPEX) es va introduir en 2007 per a fer front als danys per mutacions post mortem del ADN.^[10]

Problemes i errors

El ADN pot contindre un gran número de mutacions post mortem i estes s'incrementen en el temps. Algunes regions de polinucleótidos són més susceptibles a esta degradació, per lo tant, les senyes de seqüenciació poden evadir els filtres estadístics utilisats per a verificar la validea de l'informació.^[11] Pels errors de seqüenciació, es deu tindre gran conte en interpretar el tamany d'una població.^[12] Les substitucions resultants de la desaminaació de residus de citosina estan sobrerrepresentados en les seqüències de ADN antic.^[13] Un atre problema en les mostres de ADN antic és la contaminació en ADN humà modern i per ADN microbiano (la majoria del com no és antic).^[14]

Referències

↑ Bioinformatics and Functional Genomics By Jonathan Pevsner ISBN 978-0-470-08585-1, ISBN 0-470-08585-1
↑ Allentoft ME(2012).«The half-life of DNA in bone: measuring decay kinetics in 158 dated fossils».Proceedings of the Royal Society B.279(1748): 4724 – 33.doi:10.1098/rspb.2012.1745.
↑ Grass, R. N.; Heckel, R.; Puddu, M.; Paunescu, D.(2015).«Robust Chemical Preservation of Digital Information on DNA in Silica with Error-Correcting Codes».Angewandte Chemie International Edition.54(8): 2552 – 2555.doi:10.1002/anie.201411378.
↑ Higuchi R(1984).«DNA sequences from the quagga, an extinct member of the horse family».Nature.312(5991): 282 – 4.doi:10.1038/312282a0.
↑ Pääbo, Svante(1985-11).«Preservation of DNA in ancient Egyptian mummies».Journal of Archaeological Science.12(6): 411–417.doi:10.1016/0305-4403(85)90002-0.Consultat el 2022-06-02.(en en)
↑ Pääbo, Svante(1985-04).«Molecular cloning of Ancient Egyptian mummy DNA».Nature.314(6012): 644–645.ISSN 0028-0836.doi:10.1038/314644a0.Consultat el 2022-06-02.(en en)
↑ Paabo, S.(1986-01-01).«Molecular Genetic Investigations of Ancient Human Remains».Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology.51(0): 441–446.ISSN 0091-7451.doi:10.1101/SQB.1986.051.01.053.Consultat el 2022-06-02.(en en)
↑ Mullis KB(1987).«Specific synthesis of DNA in vitro via a polymerase-catalyzed chain reaction».Meth. Enzymol..155: 335 – 50.doi:10.1016/0076-6879(87)55023-6.
↑ Saiki RK(Dissabte, 16 de giner de 1988).«Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase».Science.239(4839): 487 – 91.doi:10.1126/science.2448875.
↑ (2007).«Novell high-resolution characterization of ancient DNA reveals C > O-type base modification events as the sole cause of post-mortem miscoding lesions».Nucleic Acids Research.35(17): 5717 – 28.ISSN 0305-1048.doi:10.1093/nar/gkm588.
↑ «GENETIC ANALYSES FROM ANCIENT DNA» (PDF). Archivat des de l'original, el 17 de decembre de 2008. Consultat el 1 de decembre de 2008.
↑ (Dimecres, 16 de giner de 2008).«Accounting for bias from sequencing error in population genetic estimates».Molecular Biology and Evolution.25(1): 199 – 206.ISSN 0737-4038.doi:10.1093/molbev/msm239.
↑ (Dumenge, 16 de setembre de 2007).«Patterns of damage in genomic DNA sequences from a Neandertal».Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.104(37): 14616 – 21.ISSN 0027-8424.doi:10.1073/pnas.0704665104.
↑ Gansauge, Marie-Theres; Meyer, Matthias(2014).«Selective enrichment of damaged DNA molecules for ancient genome sequencing».Genome Research.24(9): 1543 – 9.doi:10.1101/gr.174201.114.

Bibliografia

An C-C, Li I, Zhu Y-X. . 1995. Molecular cloning and sequencing of the 18S rDNA from specialized dinosaur egg fossil found in Xixia Henan, China. Acta Sci Nat Univ Pekinensis 31: 140 – 147
Baker LE. 2001. Mitochondrial DNA haplotype and sequence analysis of historic Choctaw and Menominee hair shaft samples. PhD Thesis. University of Tennessee, Knoxville.
Basler CF; Reid, AH; Dybing, JK; Janczewski, TA(2001).«Sequence of the 1918 pandemic influenza virus nonstructural gene (NS) segment and characterization of recombinant viruses bearing the 1918 NS gens».Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.98(5): 2746 – 2751.doi:10.1073/pnas.031575198.
Cano RJ(1992a).«Isolation and partial characterisation of DNA from the bee Problebeia dominicana (Apidae: Hymenoptera) in 25 – 40 million year old amber».Med Sci Res.20: 249 – 251.

Cano RJ(1992b).«Enzymatic amplification and nucleotide sequencing of portions of the 18S rRNA gene of the bee Problebeia dominicana (Apidae: Hymenoptera) isolated from 25 – 40 million year old Dominican amber».Med Sci Res.20: 619 – 622.
Cano RJ(1994).«Bacillus DNA in fossil bees: an ancient symbiosis?».Appl Environ Microbiol.60: 2164 – 167.
Cooper A(1992).«Independent origins of New Zealand moas and kiwis».Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.89(18): 8741 – 8744.doi:10.1073/pnas.89.18.8741.
Díaz M.L. and Rodríguez E.L. The History of the Infectious Diseases is Written in the aDNA: Reality or Fiction. Bol. Int. Cienc. Bàsica. Vol. 3, No. 3: 68 – 76. (Article N° BICB-08140200)
Donoghue HD, Spigelman M, Zias J, Gernaey-Child AM, Minnikin DE. 1998. Mycobacterium tuberculosis complex DNA in calcified pleura from remains 1400 years old. Lett Appl Microbiol 27: 265 – 269
Dumolin-Lapegue S(1999).«Amplification of oak DNA from ancient and modern wood».Mol. Ecol..8(12): 2137 – 2140.doi:10.1046/j.1365-294x.1999.00788.x.
Fish SA(2002).«Recovery of 16S ribosomal RNA gene fragments from ancient halite».Nature.417(6887): 432 – 436.doi:10.1038/417432a.
Gilbert MTP, Wilson AS, Bunce M, Hansen AJ, Willerslev I, Shapiro B, Higham TFG, Richards MP, O'Connell TC, Tobin DJ, Janaway RC, Cooper A(2004).«Ancient mitochondrial DNA from hair».Current Biology.14: R463 – 464.doi:10.1016/j.cub.2004.06.008.
Golenberg EM(1991).«Amplification and analysis of Miocene plant fossil DNA».Philos Trans R Soc Lond B.333: 419 – 26.doi:10.1098/rstb.1991.0092.
Golenberg EM(1990).«Chloroplast DNA sequence from a Miocene Magnolia species».Nature.344(6267): 656 – 658.doi:10.1038/344656a0.

Goloubinoff P(1993).«Evolution of maize inferred from sequence diversity of an Adh2 gene segment from archaeological specimens».Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.90(5): 1997 – 2001.doi:10.1073/pnas.90.5.1997.
Hagelberg I(1989).«Ancient bone DNA amplified».Nature.342(6249): 485.doi:10.1038/342485a0.
Hagelberg I(1994).«DNA from ancient mammoth bones».Nature.370(6488): 333 – 334.doi:10.1038/370333b0.
Handt O(1994b).«Molecular genetic analyses of the Tyrolean Isse Man».Science.264(5166): 1775 – 1778.doi:10.1126/science.8209259.
Junqueira ACM(2002).«Methods for the recovery of mitochondrial DNA sequences from museum specimens of myiasis-causing flies».Med Vet Entomol.16(1): 39 – 45.doi:10.1046/j.0269-283x.2002.00336.x.
Li I, An C-C, Zhu Y-X(1995).«DNA isolation and sequence analysis of dinosaur DNA from Cretaceous dinosaur egg in Xixia Henan, Chinenca».Acta Sci Nat Univ Pekinensis.31: 148 – 152.
Lindahl T(1993).«Recovery of antediluvian DNA».Nature.365(6448): 700.doi:10.1038/365700a0.
Montiel R(2001).«Authenticating ancient human mitochondrial DNA».Hum Biol.73(5): 689 – 713.doi:10.1353/hub.2001.0069.
Poinar H(1993).«DNA from an extinct plant».Nature.363(6431): 677.doi:10.1038/363677a0.
Poinar HN(2001).«A molecular analysis of dietary diversity for three archaic Native Americans».Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.98(8): 4317 – 4322.doi:10.1073/pnas.061014798.
Rizzi I, Lari M, Gigli I, De Bellis G, Caramelli D, 2012, Ancient DNA studies: new perspectives on old samples, Genetic Selection and Evolution volume, 44: 21 doi: 10. 1186/1297-9686-44-21

Vreeland RH(2000).«Isolation of a 250 million-year-old halotolerant bacterium from a primary salt crystal».Nature.407(6806): 897 – 900.doi:10.1038/35038060.
Willerslev I(2005).«Ancient DNA».Proceedings of the Royal Society B.272(1558): 3 – 16.doi:10.1098/rspb.2004.2813.

Referències

Este artícul conté una traducció derivada de «ADN antiguo» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] Bioinformatics and Functional Genomics By Jonathan Pevsner ISBN 978-0-470-08585-1, ISBN 0-470-08585-1

[2] Allentoft ME(2012).«The half-life of DNA in bone: measuring decay kinetics in 158 dated fossils».Proceedings of the Royal Society B.279(1748): 4724 – 33.doi:10.1098/rspb.2012.1745.

[grass-3] Grass, R. N.; Heckel, R.; Puddu, M.; Paunescu, D.(2015).«Robust Chemical Preservation of Digital Information on DNA in Silica with Error-Correcting Codes».Angewandte Chemie International Edition.54(8): 2552 – 2555.doi:10.1002/anie.201411378.

[pmid6504142-4] Higuchi R(1984).«DNA sequences from the quagga, an extinct member of the horse family».Nature.312(5991): 282 – 4.doi:10.1038/312282a0.

[5] Pääbo, Svante(1985-11).«Preservation of DNA in ancient Egyptian mummies».Journal of Archaeological Science.12(6): 411–417.doi:10.1016/0305-4403(85)90002-0.Consultat el 2022-06-02.(en en)

[6] Pääbo, Svante(1985-04).«Molecular cloning of Ancient Egyptian mummy DNA».Nature.314(6012): 644–645.ISSN 0028-0836.doi:10.1038/314644a0.Consultat el 2022-06-02.(en en)

[:0-7] Paabo, S.(1986-01-01).«Molecular Genetic Investigations of Ancient Human Remains».Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology.51(0): 441–446.ISSN 0091-7451.doi:10.1101/SQB.1986.051.01.053.Consultat el 2022-06-02.(en en)

[pmid3431465-8] Mullis KB(1987).«Specific synthesis of DNA in vitro via a polymerase-catalyzed chain reaction».Meth. Enzymol..155: 335 – 50.doi:10.1016/0076-6879(87)55023-6.

[pmid2448875-9] Saiki RK(Dissabte, 16 de giner de 1988).«Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase».Science.239(4839): 487 – 91.doi:10.1126/science.2448875.

[10] (2007).«Novell high-resolution characterization of ancient DNA reveals C > O-type base modification events as the sole cause of post-mortem miscoding lesions».Nucleic Acids Research.35(17): 5717 – 28.ISSN 0305-1048.doi:10.1093/nar/gkm588.

[11] «GENETIC ANALYSES FROM ANCIENT DNA» (PDF). Archivat des de l'original, el 17 de decembre de 2008. Consultat el 1 de decembre de 2008.

[12] (Dimecres, 16 de giner de 2008).«Accounting for bias from sequencing error in population genetic estimates».Molecular Biology and Evolution.25(1): 199 – 206.ISSN 0737-4038.doi:10.1093/molbev/msm239.

[13] (Dumenge, 16 de setembre de 2007).«Patterns of damage in genomic DNA sequences from a Neandertal».Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.104(37): 14616 – 21.ISSN 0027-8424.doi:10.1073/pnas.0704665104.

[14] Gansauge, Marie-Theres; Meyer, Matthias(2014).«Selective enrichment of damaged DNA molecules for ancient genome sequencing».Genome Research.24(9): 1543 – 9.doi:10.1101/gr.174201.114.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]