DNA چیست و چگونه امکان دارد که DNA انسان ها، حیوانات و دیگر جانداران برای هزاران سال در رسوبات باستانی محفوظ بماند ؟!

مولکول DNA ( دی اِن ای ) یا « دِئوکسی‌ریبو نوکلُئیک اسید » (Deoxyribo Nucleic Acid ) نام یک ترکیب بیوشیمیایی است که تمام اطلاعات ژنتیکی و ویژگی‌های وراثتی موجودات زنده را از نسلی به نسل دیگر منتقل می کند.

این مولکول شگفت انگیز دارای دو رشته بسیار بلند است که به شکل موازی در کنار هم قرار می‌گیرند. و ساختاری مانند یک مارپیچ دو‌تایی (Double-Helix ) را ایجاد می‌کنند. مولکول ” دی ان ای ” در تمام سلول‌های بدن موجودات زنده یافت می‌شود و از والدین به فرزندان انتقال می‌یابد.

مولکول دی اِن ای می تواند تمام کدها و اطلاعات ژنتیکی انسان ها، جانوران، گیاهان، حشرات و حتی ویروس‌ها را در گذر قرون و اعصار با خود حمل کند و به نسل های زیستی آینده منتقل نماید. این اطلاعات و کدهای بیولوژیکی برای تداوم بقا، رشد، تکامل، تولید مثل و تمام عملکردهای حیاتی موجودات زنده لازم و ضروری هستند.

محل قرارگیری مولکول DNA در هسته تمام سلول‌های زنده و سالم می باشد. هسته های سلول های زنده به عنوان مرکز اصلی ارسال دستورالعمل‌های ساخت انواع پروتئین‌ها و RNA های موجود در بدن جانداران گوناگون نیز شناخته می‌شوند.

اسید ریبونوکلئیک ( Ribo Nucleic Acid ) یا RNA همراه با دی ان ای و پروتئین، سه مولکول درشت اصلی در هسته سلول های زنده می‌باشند. که وجود آنها برای ادامه حیات همهٔ گونه‌های شناخته شدهٔ زیستی اجتناب ناپذیر است.

نکته جالب این است که وقتی یک زیست گونه به لحاظ بیولوژیکی دچار مرگ می شود این مولکول ها ( خصوصاً دی ان ای ) در شرایط محیطی خاصی می توانند برای مدتها و حتی هزاران سال، سالم باقی بمانند.

مولکول های ” دی ان ای ” باستانی انسان ها و دیگر موجودات زنده این قابلیت را دارند که به طور پایدار، در رسوبات و تکه های میکروسکوپی استخوان و حتی مدفوع حفظ شوند. در گذشته رسوباتی که همراه یافته های باستان شناسی بود، توسط اکثر باستان شناسان به عنوان مواد جانبی بی اهمیتِ کاوش ها در نظر گرفته می شد.

اما در سال های اخیر دانشمندان بیولوژیست متوجه شدند که این رسوبات ظاهراً بی اهمیت، می توانند حاوی مولکول های زیستی باستانی از جمله DNA باشند. آنها تصریح می کنند که بازیابی DNA های باستانی انسان ها و دیگر جانوران از رسوبات قدیمی، فرصت‌های هیجان‌انگیز جدیدی را برای بررسی هر چه بهتر نحوه توزیع و پراکندگی جغرافیایی و زمانی انسان‌های باستانی و سایر موجودات در مکان‌هایی که بقایای اسکلتی آنها نادر است، یا حتی وجود ندارد را، ارائه می‌کند.

برای بررسی بیشتر منشأ مولکول های ” دی ان ای ” در رسوبات، محققان موسسه انسان شناسی تکاملی “ماکس پلانک ” با یک گروه بین‌المللی دیگر از زمین‌باستان‌شناسان ( باستان‌شناسانی هستند که تکنیک‌های زمین‌شناسی را برای بازسازی نحوه تشکیل رسوب‌ها زیستی در مکان‌های مختلف به کار می‌برند ) جهت مطالعه چگونگی حفظ DNA در رسوبات و در مقیاس میکروسکوپی، همکاری کرده اند.

آنها از بلوک‌های رسوبی دست‌نخورده ای استفاده کردند که قبلاً از مکان‌های باستان‌شناسی برداشته شده و در نوعی از رزین پلاستیکی مصنوعی (پلی استر) آغشته شده بود. این بلوک های سفت شده به آزمایشگاه برده شدند و جهت تصویربرداری میکروسکوپی و تجزیه و تحلیل زیستی ژنتیکی، برش داده شدند.

محققان توانستند با موفقیت دی ان ای های زیادی را از مجموعه‌ای از بلوک‌های رسوبی باستانی ( مربوط به هزاران سال پیش ) که البته ۴۰ سال پیش از مکان‌هایی در آفریقا، آسیا، اروپا و آمریکای شمالی تهیه ( و آغشته به پلی استر ) شده بودند، استخراج کنند.

در موردی دیگر، دانشمندان از بلوک‌های رسوبی غار ” دنیسووا ” ( واقع در کوه‌های آلتای در جنوب سیبری مرکزی ) DNA های باستانی نئاندرتال‌ها، دنیسوواها ( دنیسووا نام گروهی از انسان‌تباران است که بقایای باستانی دو نفر از آنها در غار دنیسووا کشف شده ‌است. شواهد حاکی از آن است که این نوع از انسانها در حدود ۳۰٬۰۰۰ تا ۵۰٬۰۰۰ سال پیش در آن منطقه زندگی می‌کردند ) و انسان‌های جدیدتر( به لحاظ دوره زمانی ) را کشف کردند.

این کشفیات به وضوح نشان داده که دلیل موفقیت بالای بازیابی DNA پستانداران باستانی به خاطر فراوانی بقایای میکرونی در شبکه ماتریکس بلوک رسوبی است، نه از DNA خارج سلولی یا مدفوع. به عبارتی دیگر در زمانی که مایعات بدن و بافت های سلولی در حال تجزیه بوده بر روی دانه‌های معدنی رسوب کرده و جذب آنها شده است.

البته تحقیقات عملی نشان می دهد که معمولاً DNA های باستانی به طور یکنواخت در رسوبات توزیع نمی شوند. نکته دیگر اینکه خصوصیات و ویژگی‌های شیمیایی و معدنی ماده رسوبی نیز در تعیین اصالت و حفظ DNA های باستانی بسیار تأثیرگذار هستند.