Βιοαρχαιολογία: Σύγχρονες τεχνικές βιομοριακής ανάλυσης στην εξερεύνηση του αρχαίου DNA

Bioarchaeology: Modern techniques of biomolecular analysis in the ancient DNA exploration (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Τζιάρας, Γρηγόριος
  3. Χημική και Βιομοριακή Ανάλυση (ΧΒΑ)
  4. 23 Ιουλίου 2022 [2022-07-23]
  5. Ελληνικά
  6. 118
  7. Λαγουμιντζής, Γεώργιος
  8. Χριστόπουλος, Θεόδωρος | Σκορίλας, Ανδρέας
  9. Βιοαρχαιολογία | αρχαίο DNA | αλληλούχιση επόμενης γενιάς | PCR
  10. 1
  11. 179
  12. Περιέχει: εικόνες, πίνακα
    • Περίληψη Η Βιοαρχαιολογία είναι μια σχετικά νέα επιστήμη, η οποία ασχολείται με την μελέτη των ανθρώπινων υπολειμμάτων, καθώς επίσης και υπολειμμάτων από ζώα και φυτά. Δίνει πολύτιμες πληροφορίες στην αρχαιολογία και την παλαιοανθρωπολογία, συμβάλλοντας στην κατανόηση του παρελθόντος. Χρησιμοποιεί τις πλέον σύγχρονες μεθόδους και τεχνολογίες ανάμεσα στις οποίες είναι και η βιομοριακή τεχνική του αρχαίου DNA (αDNA). Το αDNA είναι το μόριο της ζωής που φέρει την κληρονομική πληροφορία, από οργανισμούς που έζησαν άλλοτε, έως και χιλιάδες χρόνια πριν. Η πορεία της έρευνας για την αποτελεσματική εξαγωγή του DNA από τα αρχαία υπολείμματα συμβαδίζει με την πορεία της ανάπτυξης των τεχνολογιών ενίσχυσης και αλληλούχησής του. Η πρόοδος στους τομείς αυτούς είναι εκρηκτική. Από την πρώτη γενιά της αλληλούχησης Sanger το 1977, περνάμε στην τεχνική ενίσχυσης της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR) το 1985 και μετά από δύο δεκαετίες περνάμε στην δεύτερη γενιά αλληλούχησης, γύρω στο 2005. Η PCR είναι μια πολύ χρήσιμη τεχνική εδώ και δεκαετίες στην έρευνα του αDNA, αλλά πλέον έχει αντικατασταθεί από καινούργιες τεχνολογίες. Η συστηματική χρήση των μεθόδων αλληλούχησης υψηλής απόδοσης θα βελτιστοποιήσει την ποιότητα και την ποσότητα της γενετικής πληροφορίας που μπορούμε να πάρουμε απ’ όσο το δυνατόν λιγότερο βιολογικό υλικό. Το αDNA που ανευρίσκεται είναι κατακερματισμένο, υπό την επίδραση οξειδωτικών και υδρολυτικών διαδικασιών καθώς και από τις επιθέσεις βακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών. Επιπλέον βρίσκεται σε ελάχιστες ποσότητες μέσα σε μεγάλο όγκο DNA από αλλότριους οργανισμούς. Στις επόμενες σελίδες περιγράφονται κάποιες τεχνικές ενίσχυσης και αλληλούχησης, απαραίτητες για την επεξεργασία του αDNA. Περιγράφεται, επίσης, όλη η διαδικασία από την εύρεση του αDNA μέχρι την βιοπληροφορική του επεξεργασία για την εξαγωγή των χρήσιμων πληροφοριών που μας ενδιαφέρουν. Κατόπιν οι πληροφορίες αυτές λαμβάνονται από τους αρχαιολόγους και τους βοηθούν να απαντήσουν σε μια σειρά ερωτημάτων που έχουν σχέση με την συγκεκριμένη ανασκαφή, όπου βρέθηκε το αDNA. Οι πληροφορίες αυτές αξιοποιούνται και από τους ανθρωπολόγους για ζητήματα που έχουν σχέση με την ιστορία και την εξέλιξη του ανθρώπου, για τις σχέσεις του με τα άλλα είδη Homo, τους Νεάντερταλ και τους Ντενίσοβαν, για τις μεταναστεύσεις του σύγχρονου ανθρώπου σε όλα τα μήκη και τα πλάτη της γης.
    • Abstract Bioarchaeology is a fairly new discipline, that deals with the study of human remains, as well as remains of animals and plants. It gives valuable information in archaeology and paleoanthropology, contributing to understanding the past. It uses the most advanced methods and technologies, including the biomolecular technique of ancient DNA. Ancient DNA (aDNA) is the molecule of life, that carries inherited information, from organisms that once lived, up to thousands of years before today. The course of research for the efficient extraction of aDNA from ancient remains is in line with the development of sequencing technologies. Progress in these areas is explosive. From the first generation of the Sanger sequence of 1977, we move on to the polymerase chain reaction (PCR) amplification technique of 1985 and after two decades we move on to the second generation of sequencing, around 2005. PCR has been a very useful technique in research for decades, of aDNA, but has now been replaced by new technologies. The systematic use of high-throughput sequencing methods will optimize the quality and quantity of genetic information we can obtain from as little biological material as possible. The aDNA found, is fragmented under the influence of oxidative and hydrolytic processes as well as by the attacks of bacteria and other microorganisms. In addition, it is found in minimal amounts in a large volume of DNA from alien organisms. The following pages describe some amplification and sequencing techniques necessary for processing aDNA. It also describes the process from finding the aDNA to its bioinformatics processing to extract the useful information we are interested in. This information is then obtained by archaeologists and helps them answer a series of questions related to the specific excavation, where the aDNA was found. Anthropologists also use this information for issues about the history and evolution of man, for his relations with other species of Homo, Neanderthals and Denisovans and for the migrations of modern humans throughout the globe.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.