Sequenzierung, RFLP-Analyse und STR-Genotypisierung alter DNA aus archäologischen Funden und historischen Werkstoffen

Abstract

Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand die taxonomische Identifizierung archäologischer und kulturhistorischer Funde und Werkstoffe. Für stark degradierte tierliche DNA wurde dies auf dem Niveau der Spezies durch PCR-RFLP und Sequenzierung mitochondrialer loci (Cytochrom B, 12SrRNA-DNA) umgesetzt. Dabei konnte gezeigt werden, daß kollagene Materialien, wie frühneuzeitliche Pergamente, bronzezeitliche Knochen und rezente Fischleime, unter positiven Erhaltungsbedingungen in vielen Fällen endogene DNA aufweisen. Bei Pergament wirkt sich der Herstellungsprozess in der Regel förderlich auf den DNA-Erhalt aus, während das Gerben von Ledern die DNA der Tierhaut meistens zerstört. Aus prähistorischen süd- und zentralamerikanischen Behältern konnten ebenso wie aus einem keltischen Beutel pflanzliche Chloroplasten-Sequenzen ermittelt werden. Der hierfür benutzte rbcL-locus diskriminierte in einem Fall hinsichtlich des Genus, konnte aber in anderen Fällen nur die Ordnung identifizieren und erwies sich hierdurch als wenig geeignet für systematische Anwendungen an degradierter DNA. Bindemittel in Felsbildern und kleinere archäologische Pflanzen-, Textil- und Lederfunde ergaben aufgrund ihrer feuchten Erhaltungsbedingungen bzw. ihrer ungeschützten Oberflächen keine reproduzierbaren Resultate. Die Charakterisierung boviner Microsatelliten-DNA aus historischen Pergamenten führte zur erstmaligen Erstellung von tierlichen STR-Genotypen mittels alter DNA. Der Vergleich der historischen Allele mit modernen Allelfrequenzen zeigte, daß die meisten Allele aus den Pergamenten in rezenten Populationen fast ganz abwesend sind. Die wesentlichen Probleme bei der Analyse degradierter DNA sind Kontaminationen, Mischspuren und die Authentifizierung der Resultate. Kontaminationen durch Bearbeiter konnten durch diskriminierendes Primerdesign ausgeschlossen werden. Mit dem PCR-RFLP wurde ein Protokoll entwickelt, das die Identifizierung selbst stark degradierter Mischspuren ermöglicht. Für die Authentifizierung von aDNA wurde ebenso wie für das Design taxonomisch informativer (semi)universeller Primer ein Kriterienkatalog erstellt.