Повреждения на концах ДНК выдают её возраст

После смерти клетки перестают восстанавливать молекулы ДНК, а вода и химические реакции постепенно их разрушают. Одно из характерных изменений — дезаминирование цитозина: он теряет аминогруппу и превращается в урацил. При секвенировании — считывании последовательности ДНК — урацил обычно распознаётся как тимин.

Особенно часто такое изменение встречается у самых концов коротких фрагментов древней ДНК. Поэтому исследователи ищут в данных типичный рисунок: на концах фрагментов цитозин чаще оказывается прочитан как тимин. У современной ДНК, попавшей в образец недавно, такой накопленной картины повреждений обычно нет.

Это проверка происхождения, а не молекулярный паспорт

Если в образце обнаружены последовательности, похожие на ДНК древнего человека, одного сходства недостаточно: загрязнение современной человеческой ДНК может дать обманчивый результат. Характер повреждений помогает оценить, действительно ли эти последовательности происходят из старого материала, а не, например, с кожи человека, работавшего с костью.

Но это не безошибочный штрих-код. Повреждения распределены не одинаково по всем фрагментам, а их рисунок зависит от сохранности образца и лабораторной обработки. Поэтому возраст и подлинность древней ДНК оценивают по совокупности признаков, включая характер фрагментов и результаты контроля загрязнения.

Почему важны именно концы фрагментов

У древней ДНК часто остаются лишь короткие обрывки, и повреждения на их концах становятся полезной подсказкой об истории молекул. Когда последовательности, похожие на ДНК неандертальца, одновременно показывают ожидаемый рисунок древних повреждений, версия о загрязнении современной ДНК становится менее вероятной. Так химические следы распада помогают отличить генетическое свидетельство из прошлого от случайного следа, оставленного уже в настоящем.