Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Hvad er det næste for ældgamle DNA-studier, efter at Nobelprisen hædrer banebrydende felt inden for palæogenomik

2010-udgravningen i East Gallery of Denisova Cave, hvor den gamle hominin-art kendt som Denisovans blev opdaget. Kredit:Bence Viola. Afdeling for antropologi, University of Toronto, CC BY-ND

For første gang anerkendte en Nobelpris området antropologi, studiet af menneskeheden. Svante Pääbo, en pioner inden for studiet af gammelt DNA, eller aDNA, blev tildelt 2022-prisen i fysiologi eller medicin for sine betagende præstationer med at sekventere DNA udvundet fra gamle skeletrester og rekonstruere tidlige menneskers genomer – det vil sige al den genetiske information indeholdt i én organisme.

Hans præstation var engang kun science fiction i Jurassic Park-stil. Men Pääbo og mange kolleger, der arbejdede i store tværfaglige teams, sammensatte genomerne fra vores fjerne fætre, de berømte neandertalere og de mere uhåndgribelige denisovanere, hvis eksistens ikke engang var kendt, før deres DNA blev sekventeret fra en lille pinky knogle af et barn begravet i en hule i Sibirien. Takket være krydsning med og blandt disse tidlige mennesker lever deres genetiske spor videre i mange af os i dag og former vores kroppe og vores sygdomssårbarhed – for eksempel over for COVID-19.

Verden har lært utroligt meget om vores menneskelige oprindelse i de sidste dusin år siden Pääbo og holdkammeraters banebrydende opdagelser. Og området for palæogenomik er hurtigt blevet udvidet. Forskere har nu sekventeret mammutter, der levede for en million år siden. Gammelt DNA har behandlet spørgsmål lige fra oprindelsen af ​​de første amerikanere til domesticering af heste og hunde, spredningen af ​​husdyrhold og vores krops tilpasninger – eller mangel på samme – til at drikke mælk. Gammelt DNA kan endda kaste lys over sociale spørgsmål om ægteskab, slægtskab og mobilitet. Forskere kan nu sekventere DNA ikke kun fra resterne af gamle mennesker, dyr og planter, men endda fra deres spor efterladt i hulesnavs.

Sideløbende med denne vækst i forskningen, har folk kæmpet med bekymringer om den hastighed, hvormed skeletsamlinger rundt om i verden er blevet udtaget til aDNA, hvilket har ført til bredere samtaler om, hvordan forskning skal udføres. Hvem skal udføre det? Hvem kan have gavn af eller tage skade af det, og hvem giver samtykke? Og hvordan kan feltet blive mere retfærdigt? Som en arkæolog, der samarbejder med genetikere for at studere gammel afrikansk historie, ser jeg både udfordringer og muligheder forude.

Opbygning af en bedre disciplin

Et positivt tegn:Tværfaglige forskere arbejder på at etablere grundlæggende fælles retningslinjer for forskningsdesign og -adfærd.

I Nordamerika har forskere arbejdet på at adressere uligheder ved at designe programmer, der træner fremtidige generationer af indfødte genetikere. Disse udvides nu til andre historisk underrepræsenterede samfund i verden. På museer indføres bedste praksis for prøveudtagning. De sigter mod at minimere ødelæggelsen af ​​forfædres efterladenskaber, samtidig med at de indsamler den mest mulige nye information.

Men der er lang vej at gå for at udvikle og håndhæve politikker for høring af lokalsamfundet, etisk prøveudtagning og datadeling, især i mere ressourcebegrænsede dele af verden. Skellet mellem udviklingslandene og rige industrialiserede nationer er især skarp, når man ser på, hvor gamle DNA-laboratorier, finansiering og forskningspublikationer er koncentreret. Det giver færre muligheder for forskere fra dele af Asien, Afrika og Amerika for at blive uddannet inden for området og lede forskning.

Feltet står over for strukturelle udfordringer, såsom den relative mangel på finansiering til arkæologi og beskyttelse af kulturarv i lande med lavere indkomst, forværret af en lang historie med udvindingsforskningspraksis og truende klimaændringer og ødelæggelse af lokaliteter. Disse spørgsmål styrker den regionale skævhed i palæogenomi, hvilket hjælper med at forklare, hvorfor nogle dele af verden – såsom Europa – er så velundersøgte, mens Afrika – menneskehedens vugge og det mest genetisk mangfoldige kontinent – ​​er relativt understuderet, med mangler i arkæologi, genomik og gammelt DNA.

Data er opdateret til august 2022. Kredit:Diagram:The Conversation, CC-BY-ND Kilde:David Reich Lab

Gør offentlig uddannelse til en prioritet

Hvordan palæogenomiske fund fortolkes og kommunikeres til offentligheden giver anledning til andre bekymringer. Forbrugere bliver jævnligt bombarderet med reklamer for personlig afstamningstest, hvilket antyder, at genetik og identitet er synonyme. Men levede erfaringer og årtiers lærdom viser, at biologiske herkomst og socialt definerede identiteter ikke så let kortlægges på hinanden.

Jeg vil påstå, at forskere, der studerer aDNA, har et ansvar for at arbejde med uddannelsesinstitutioner, såsom skoler og museer, for at formidle betydningen af ​​deres forskning til offentligheden. Dette er især vigtigt, fordi folk med politiske dagsordener – selv folkevalgte – forsøger at manipulere resultaterne.

For eksempel har hvide supremacister fejlagtigt sat lighedstegn mellem laktosetolerance og hvidhed. Det er en løgn, der ville være til grin for mange husdyrhyrder fra Afrika, et af de mange oprindelsescentre for genetiske egenskaber, der sætter folk i stand til at fordøje mælk.

Læner sig ind ved det tværfaglige bord

Endelig er der en diskussion om, hvordan specialister i forskellige discipliner skal arbejde sammen.

Gammel DNA-forskning er vokset hurtigt, nogle gange uden tilstrækkelige samtaler ud over de genetiske laboratorier. Denne forglemmelse har fremkaldt et tilbageslag fra arkæologer, antropologer, historikere og lingvister. Deres discipliner har genereret årtier eller endda århundreder af forskning, der former gamle DNA-fortolkninger, og deres arbejde gør palæogenomiske undersøgelser mulige.

Som arkæolog ser jeg aDNA-"revolutionen" som nyttigt at forstyrre vores praksis. Det får det arkæologiske samfund til at revurdere, hvor forfædres skeletsamlinger kommer fra og bør hvile. Det udfordrer os til at offentliggøre arkæologiske data, der nogle gange kun afsløres for første gang i tillæggene til palæogenomiske artikler. Det opfordrer os til at tage en plads ved bordet og hjælpe med at drive projekter fra deres start. Vi kan designe forskning baseret på arkæologisk viden og kan have længerevarende og stærkere bånd til museer og til lokalsamfund, hvis partnerskab er nøglen til at forske rigtigt.

Hvis arkæologer omfavner dette øjeblik, hvor Pääbos Nobelpris er i fokus, og læner sig ind i havets ændringer, der ryster vores felt, kan det ændre sig til det bedre. + Udforsk yderligere

Nobelpris:Svante Pääbos gamle DNA-opdagelser giver fingerpeg om, hvad der gør os til mennesker

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.