پروتئومیکس، مطالعه پروتئین‌های موجود در ترکیب ژنتیکی ما، روشی ارزان‌تر و آسان‌تر از استفاده از DNA قدیمی برای تعیین جنسیت است.

پروتئومیکس، مطالعه پروتئین‌های موجود در ترکیب ژنتیکی ما، روشی ارزان‌تر و آسان‌تر از استفاده از DNA قدیمی برای تعیین جنسیت است.

روسری از پرهای ماکائو جمجمه 600 ساله یک کودک قربانی شده از سایت پرویی پامپا لا کروز را تزئین می کند. باستان شناسان از پروتئومیک استفاده کردند تا مشخص کنند قربانی های کلیدی در این مکان، مانند این فرد، از کودکان پسر بوده است.

افشای جدیدی مبنی بر اینکه بقایای یک «مرد» قدرتمند باستانی که در مقبره‌ای استادانه در اسپانیا دفن شده است، در واقع زنانه است، فرضیات مربوط به نقش زنان در جوامع اولیه اروپایی را به چالش می‌کشد.

اما همچنین نمونه‌ای واضح از روش‌های جدیدی است که باستان‌شناسان از مطالعه پروتئین‌هایی استفاده می‌کنند که بیوشیمی پیچیده کدگذاری شده در DNA سلولی را تشکیل می‌دهند.

با بررسی پروتئین‌های موجود در مصنوعات آلی مانند دندان‌ها و استخوان‌ها، دانشمندان اکنون می‌توانند جزئیات DNA سازنده آنها را بیاموزند – اما بدون نیاز به تجزیه و تحلیل DNA واقعی که ممکن است زنده مانده باشد.

مارتا سینتاس پنیا ، باستان‌شناس دانشگاه سویل و نویسنده اصلی مطالعه جدیدی که از پروتئومیکس برای تعیین جنسیت زن در مقبره استفاده می‌کند، می‌گوید: چنین تکنیک‌هایی که پروتئومیکس نامیده می‌شوند، «ظرفیت ایجاد انقلابی در باستان‌شناسی را دارند» .

یک مقبره مجلل – و یک فرض بی چون و چرا

مطالعه ای که امروز در Scientific Reports منتشر شد ، کشف این مقبره را در سال 2008 در Valencina de Concepción ، شهری در نزدیکی سویا در جنوب اسپانیا توصیف می کند.

این در داخل یک گورستان وسیع قرار دارد که قدمت آن به عصر مس ایبریا بین 4200 تا 5200 سال پیش می رسد. و یکی از غنی‌ترین مقبره‌هایی بود که تا به حال در اسپانیا پیدا شده بود، با وسایل قبرهای مجلل که شامل یک عاج فیل کامل، یک خنجر با تیغه‌ای کریستال و ده‌ها مهره از مروارید بود.

باستان شناسان در آن زمان بر اساس ارزیابی آنها از بقایای اسکلت، پیشنهاد کردند که فرد مدفون در آنجا مردی بین 17 تا 25 ساله است. اثاثیه قبر نشان می داد که “او” در جامعه دارای موقعیت نخبه ای بوده است.

اما بررسی جدید مینای دندان از بقایای افراد، وجود پروتئین‌هایی را نشان می‌دهد که توسط ژن‌های کروموزوم X ساخته می‌شوند، اما پروتئین‌های معادلی که توسط ژن‌های کروموزوم Y ساخته می‌شوند، وجود ندارد. این نشان می‌دهد که فرد در مقبره از نظر بیولوژیکی زن (XX) بوده است و نه مرد (XY).

سینتاس-پنا و نویسنده ارشد این مطالعه، لئوناردو گارسیا سانجوان ، همچنین در دانشگاه سویل، می‌گویند که کشف جدید آنها مدل‌هایی از جوامع ماقبل تاریخ در ایبریا را به چالش می‌کشد که نشان می‌دهند توسط مردان کاریزماتیک رهبری می‌شدند.

اما محققان می‌گویند: «مطالعه ما نشان می‌دهد که لزوماً اینطور نبوده است». در عوض، به نظر می‌رسد که زنان نیز می‌توانند رهبر باشند – که مجبور به بازنگری در نقش‌های اجتماعی زنان در ایبریا عصر مس و جاهای دیگر می‌شوند .

باستان شناسی “انقلابی”.

در حالی که پیشرفت‌ها در مطالعه DNA باستانی باستان‌شناسان را قادر می‌سازد تا اطلاعات دقیقی را از بقایای باستان‌شناسی، از جنسیت گرفته تا رنگ چشم استخراج کنند، این فرآیند می‌تواند گران و زمان‌بر باشد و نمونه‌ها مستعد آلودگی هستند – زمانی که واقعاً DNA کافی برای بازیابی وجود داشته باشد.

از طرف دیگر، پروتئومیکس می تواند برای ایجاد یک نمایه ژنتیکی جزئی از بقایای باقیمانده بدون توجه به وجود DNA در نمونه استفاده شود: “این به شما امکان می دهد ژنوتیپ بسیار کوچکی را از DNA بدست آورید، حتی زمانی که DNA موجود در نمونه تجزیه می شود. و رفته است .

مطالعات پارکر همچنین نشان می‌دهد که پروتئین‌ها اغلب در استخوان‌ها و دندان‌های باستانی پایدارتر و بهتر از DNA حفظ می‌شوند. اما اگر پروتئین دارید، ممکن است DNA نداشته باشید.

سینتاس پنیا و گارسیا سانجوان معتقدند استفاده از پروتئومیکس برای تعیین جنسیت بقایای انسان “موثرتر، ارزان تر و سریع تر” از تجزیه و تحلیل DNA باستانی است.

اگرچه این روش تنها چند سال قدمت دارد، اما در حال حاضر تأثیر علمی دارد، آنها می گویند: “نتیجه ای که در مقاله ارائه می کنیم کارایی این تکنیک را تایید می کند.”

پروتئومیکس و DNA باستانی

مانند محققانی که در عصر مس در اسپانیا دفن شدند، توانایی تعیین جنسیت از پروتئین های موجود در مینای دندان انسان نیز برای باستان شناس پرویی و کاوشگر نشنال جئوگرافیک، گابریل پریتو ، که در آخرین مطالعه شرکت نداشت، بسیار ارزشمند بوده است.

او دندان قربانیان قربانی یک کودک دسته جمعی توسط مردم چیمو پرو را برای همکار خود پارکر فرستاد. پروتئین ها نشان دادند که قربانیان کلیدی کودکان پسر بودند.

پریتو می گوید: «این واقعاً به ما کمک کرد تا بفهمیم، حداقل برای این رویداد، پسران مهم ترین قربانیان قربانی بودند.

قربانی‌های چیمو صدها قربانی را شامل می‌شد، بنابراین تجزیه و تحلیل DNA باستانی بسیار گران تمام می‌شد، حتی اگر DNA قابل دوام در هر مجموعه از بقایای آن یافت شود.

و در حالی که تجزیه و تحلیل DNA برای برخی از قربانیان قربانی ادامه دارد، برای تمجید از پروتئومیکس است – برای مثال، برای نشان دادن اینکه آیا هر یک از قربانیان با هم مرتبط هستند یا خیر. 

پریتو می گوید: «پروتئومیکس و DNA باستانی با هم کار می کنند. اما اگر ما شانس انجام پروتئومیکس را داشته باشیم، آن را دنبال می کنیم.

پروتئومیکس در باستان شناسی – و حیوانات

علاوه بر ارائه اطلاعات ژنتیکی از بقایای حیوانات و انسان، پروتئومیکس همچنین می تواند برای بررسی میکروارگانیسم هایی که باعث بیماری های باستانی مانند جذام یا طاعون می شوند، استفاده شود. شناسایی بقایای مواد غذایی در سفال های باستانی؛ و برای تعیین منابع الیاف مورد استفاده در منسوجات باستانی، که می تواند بینشی در مورد شبکه های تجاری باستانی ارائه دهد.

مایکل باکلی ، باستان شناس زیست مولکولی در دانشگاه منچستر در بریتانیا، پروتئومیکس کلاژن – پروتئین اصلی در استخوان ها – را با روش طیف سنجی جرمی (ZooMS) برای تعیین اینکه یک استخوان خاص از یک مکان باستان شناسی از کدام گونه جانوری به وجود آمده است، توسعه داده است. .

این تکنیک اخیراً برای نشان دادن اینکه عاج در یک قبر انگلیسی قرن پنجم یا ششم از یک فیل آفریقایی آمده است استفاده شد ، که به معنای یک مسیر تجاری ناشناخته قبلی در سراسر جهان باستان در آن زمان است.

باکلی می‌گوید: «خیلی خوب است که ZooMS در حال حاضر به سرعت در حال پیشرفت است. یکی از امیدوارکننده‌ترین جنبه‌ها این است که ما شروع به تولید مقادیر بسیار بیشتری از داده‌ها کرده‌ایم و اطلاعات بسیار بهتری در مورد تعاملات انسان با حیوانات در گذشته دریافت می‌کنیم.»