Genom aus der Vorzeit

Forschern ist es gelungen, uraltes genetisches Material eines Wildpferdes auszuwerten. Sie glauben, dass demnächst auch eine Million Jahre alte DNA entschlüsselt werden könnte.

Kleine Teile des Fußknochens eines Pferdes, das vor rund 700.000 Jahren im kanadischen Yukon Territory im ewigen Eis eingefroren wurde, dienten Wissenschaftlern als Ausgangsbasis für die bislang älteste Genomsequenzierung aller Zeiten. Das Material wurde bereits 2003 aus dem arktischen Permafrostboden geholt und damals auf ein Alter von 560.000 bis 780.000 Jahren datiert. Mittels Massenspektroskopie ließ sich dann ermitteln, dass in der Probe Kollagen- und andere Proteinbausteine seit dem Mittelpleistozän überlebt hatten, die möglicherweise eine DNA-Extraktion erlaubten.

Genau das erwies sich nun als möglich – und das Ergebnis ist ungefähr zehn Mal älter als alles, was Forscher bislang sequenzieren konnten. "Wir haben die Zeitgrenze durchbrochen", sagt Eske Willerslev von der Universität Kopenhagen, der die Studie geleitet hat. Es zeige sich, dass eine DNA-Analyse auch noch bei deutlich älteren Proben möglich sei, als bislang gedacht.

Zwar hatte das kalte und trockene Permafrostklima dabei geholfen, das Material zu konservieren. Doch ohne neue Methoden, die Probe vorzubereiten und diese zu analysieren, wäre das Vorhaben den Forschern zufolge nicht geglückt. Das Team kombinierte verschiedene Sequenzierungstechniken, um den Maximalbereich an DNA abzudecken. Dabei wurden Standardsequenzierungsverfahren der neuesten Generation durch eine Einzelmolekülsequenzierung ergänzt, die DNA direkt auslesen kann, ohne dass eine Aufbereitung (Verstärkung) notwendig ist, bei der Teile verloren gehen.

Willerslev und sein Team rechnen damit, dass in künftigen Studien noch weiter in die Vergangenheit gereist werden kann. "Höchst wahrscheinlich bis zu einer Million Jahre", wie Ludovic Orlando, Co-Autor der Untersuchung und ebenfalls an der Universität Kopenhagen beschäftigt, meint. Ein solch tiefer Blick in die evolutionäre Vergangenheit dürfte seiner Meinung nach die Detailgenauigkeit, mit der wir unsere eigene Herkunft und Entwicklungsgeschichte analysieren können, deutlich verbessern. "Und das gilt für nahezu jede andere lebende Spezies auf dem Planeten auch." Die Pferdeknochen stammen von Wildpferden, deren letzte Erben in Form des Przewalskipferds in den Steppen der Westmongolei überlebt haben. (bsc)