Расшифрован геном жителя Помпей

Команда из Италии, Дании, Бразилии и США секвенировала геном жителя Помпей. Город был разрушен извержением Везувия более 1900 лет назад, в 79 году н.э. В Помпеях погибло более 2000 человек. Исследовать ДНК из костей помпейских людей и животных пытались и ранее, но высокие температуры, изменяющие структуру биоапатита, сильно снижают ее качество. До этого удавалось секвенировать только короткие участки митохондриальной ДНК человека и животных. 

Более половины погибших в Помпеях были найдены в домах: извержения никто не ожидал. В данной работе исследовали останки, найденные при раскопках в 1910 гг. в Каса-дель-Фаббро (Дом Ремесленника или Дом Плотника). Один из скелетов принадлежал мужчине 35–40 лет. ДНК выделили из каменистой кости — в этих костях внутреннего уха генетический материал сохраняется наилучшим образом. Сборку генома удалось осуществить с покрытием 0,4. Там же был найден скелет женщины старше 50 лет, но для него получено очень низкое покрытие, порядка 0,0013х.

«До нашей работы из костей [найденных в Помпеях] извлекали только небольшие фрагменты ДНК, которые давали лишь частичную информацию, — сообщил в электронном письме редакции GenomeWeb руководитель работы Фабио Маччарди, исследователь молекулярной психиатрии из Калифорнийского университета в Ирвине (США). — Нам удалось получить полный геном по крайней мере одного молодого человека, потому что его череп… был инкапсулирован в пемзу, что помогло сохранить целостность ДНК». Возможно, пемза защитила ДНК от воздействия атмосферного кислорода.

Геном мужчины сравнили с последовательностями 471 человека из современных популяций Западной Евразии, а также с 1030 геномами древних людей, от верхнего палеолита до средневековья. Метод анализа главных компонент (PCA) показал генетическое сходство мужчины из Дома Плотника с современными итальянцами и жителями Римской империи, а также с населением неолитической Анатолии. Это говорит о том, что он «не был частью крупных миграций, связанных с практикой обращения в рабство», пишут авторы.

И митохондриальная гаплогруппа HV0a, и и гаплогруппа Y-хромосомы A1b1b2b человека из Дома Плотника менее распространены на итальянском полуострове и более характерны для популяций острова Сардиния. Эта мужская линия могла прибыть на итальянский полуостров из Анатолии во время неолита.

Палеопатологическое исследование костей мужчины показало, что он страдал от болезни Потта — инфекции Mycobacterium tuberculosis, поражающей позвоночник. Туберкулез в Римской империи был хорошо известен, его распространению, вероятно, способствовала высокая плотность населения городов. Метагеномный анализ обнаружил более 400 прочтений, соответствующих M. tuberculosis, и 14 096 прочтений, которые можно было отнести к роду Mycobacterium. Авторы отмечают, что геномы почвенных микобактерий сходны с M. tuberculosis примерно на 99 %, однако останки людей из Дома Плотника не контактировали с почвой, что позволяет считать микобактерию эндогенной.

«Наши первоначальные результаты обеспечивают основу для интенсивного и обширного палеогенетического анализа с целью реконструкции генетической истории населения Помпеи, уникального археологического памятника, — пишут авторы. — При поддержке огромного количества археологической информации, собранной в прошлом веке для города Помпеи, палеогенетический анализ поможет нам реконструировать жизнь этой завораживающей популяции периода Римской империи».

«Насколько нам известно, Археологический парк заинтересован в секвенировании других геномов и в дополнительных палеогенетических исследованиях», — сказал Маччарди, отметив, что итальянские лаборатории конкурируют за финансирование, выделенное для завершения этих работ.