The examination of ancient DNA: guidelines on precautions, controls, and sample processing

Field: Biochemistry, Genetics and Molecular Biology (Life Sciences)

The young discipline of palaeogenetics has developed into a successful and expectant field of archaeobiological research within the last decade. Palaeogenetic investigation (e.g. PCR, DNA sequencing) of ancient specimens is, however, susceptible to falsification by the presence of contamination from more recent times. Contamination which can lead to amplification of non-authentic sequences is known to stem from several sources: (i) human biomolecules derived from the persons performing the genetic experiments, perhaps also from the archeologists and other persons who have previously handled the specimens or (ii) edaphic DNA sequences derived primarily from bacterial or fungal growth upon the specimen. A third source of contamination can arise from (iii) substances used for conservation of specimens. Here we give advice on the correct processing of prehistoric bone samples when further molecular biological examination is required. Along with the demonstration of necessary precautions and working conditions, we further explain how an unequivocal DNA contamination monitoring is performed.&lt;br&gt;&lt;br&gt;La paleogenética se ha convertido en los últimos años en una disciplina coronada de éxito que ofrece grandes expectativas para el desarrollo de la investigación arqueobiológica. No obstante, la investigación paleogenética (p. ej: PCR, secuenciación del ADN) de especímenes antiguos es susceptible de ser falsificada por la presencia de una contaminación más reciente. Actualmente sabemos que la contaminación que provoca la amplificación de secuencias ''no auténticas" procede de las siguientes fuentes: (i) las biomoléculas humanas provienen de la persona que realiza el experimento genético o incluso también del arqueólogo u otras personas que previamente hayan tenido contacto con el espécimen; (ii) de secuencias de ADN edáficas derivadas básicamente del crecimiento bacterial o fúngico en el seno del espécimen. La tercera fuente de contaminación puede surgir de las substancias (iii) empleadas para la conservación del espécimen. El objetivo de este artículo consiste en aportar una serie de consejos sobre el modo correcto para tratar las muestras de material óseo prehistórico, en el caso que se pretenda realizar ulteriores exámenes biomoleculares. Con esta finalidad presentamos detalladamente las precauciones y condiciones necesarias de trabajo, así como una explicación de cómo puede controlarse la contaminación del ADN.&#13; Resulta prometedora la introducción de las herramientas y de la metodología paleogenéticas en el marco de la investigación arqueológica. Tal y como se observa en la mayoría de las publicaciones recientes, existe un gran número de cuestiones que pueden beneficiarse del estudio paleogenético. Cabe citar, entre otras, por ejemplo, los métodos para la reconstrucción de las estructuras sociales en la Prehistoria (a saber, la determinación de las relaciones de parentesco), o ciertas aplicaciones de la investigación paleopatológica. Por otra parte, el repertorio de técnicas disponibles para el análisis del ADN fósil, incluso del que está altamente degradado, permite elucidar, y en algunos casos dar respuesta, a antiguas cuestiones de interés general sobre la evolución de la humanidad. Con la ayuda de métodos más extensos y de un conjunto de técnicas de ADNa optimizadas eficazmente, la paleogenética, en tanto que joven disciplina, se establecerá por sí misma como un instrumento importante de la investigación arqueológica y antropológica. Sin duda alguna, la colaboración científica internacional permitiría una mayor y mejor aceptación de estos métodos en el seno de las disciplinas implicadas, así como fuera de ellas y, en consecuencia, llevaría a una mejor cualidad de la investigación dentro de las ciencias paleo genéticas. Cabe desear que en un futuro próximo se intensifique el intercambio de conocimientos y experiencias entre los grupos de trabajo que estudian las sociedades antiguas.