Izolace starobylé DNA z tepelně poškozených kostí

Bc. Jana Loskotová

Master's thesis

Isolation of DNA from ancient thermally damaged bones

Abstract:

Spálené kosti jsou významným biologickým materiálem nejen z pohledu forenzní genetiky, kdy je úspěšná izolace DNA klíčová k určení identity zemřelého jedince, ale i z pohledu archeologického vzhledem k tomu, že v historii vývoje současné lidské populace jsou zaznamenány mnohaleté etapy, ve kterých byl pohřeb žehem jedi-ným způsobem pohřbívání mrtvých těl. Z těchto období jsou tedy spálené lidské ostatky jediným zdrojem genetických informací o teh-dejších populacích. Pro potřeby antropogenetických výzkumů je vhodnější mitochondriální DNA, která se díky své struktuře lépe za-chovává ve starobylých kostech. Dle experimentálních výzkumů na recentním materiálu se udává, že by se měla dochovat v kostech spálených až na 600–700 °C. V případě starobylých kostí může být tato hranice posunuta směrem dolů. K vypracování této diplomové práce byl použit spálený kosterní materiál z lokality Žárové pohřebiště patřící do rozsáhlého archeolo-gického areálu Břeclav–Pohansko. Vybrané fragmenty byly rozdě-leny do skupin podle barvy zabarvení jejich povrchu, které odpovídá přibližné teplotě, které byly vystaveny v průběhu kremace. Následně byla na vzorky použita metoda infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací, jejíž výsledky udávají teplotu spálení s vyšší přesností. Konkrétně bylo vybráno 20 fragmentů z 10 hrobů z celkových 47. Cílem práce bylo po vybrání vhodného materiálu provedení izo-lace mitochondriální DNA a ověřit tak účinnost protokolu používa-ného k tomuto účelu v Laboratoři biologické a molekulární antropo-logie na spálených kostech. Alespoň jednou se podařilo izolovat DNA ze vzorků ze 7 hrobů, jejichž teplota spálení se lišila v rozmezí 300 °C až více než 650 °C.

Abstract:

Burned bones are a significant biological material not only for foren-sic genetics, where a successful isolation of DNA is a key element for the identification of a deceased person, but also from an archae-ological standpoint because of the fact that in the history of evolu-tion of human population there are several years-long phases, in which the burial by fire is the only type of burying the dead bodies. Burned human remnants are the only source of genetic information about the population from these periods. For the needs of the an-thropogenetic research is mitochondrial DNA more suitable, be-cause it holds its structure better in ancient bones. According to ex-perimental researches on recent materials, there should be the DNA on the bones burned up to 600–700 °C. Considering ancient bones, this limit can be moved down. For this diploma thesis there was used the bone material from the Žárové pohřebište locality which belongs to the archaeological area of Břeclav – Pohansko. Chosen fragments were separated into groups according to colourisation of the surface which corelates with the temperature of cremation. A method of infrared spectrosco-py with Fourier transformation has been used on these fragments afterwards which results show the temperature of burning with higher accuracy. Specifically, there were chosen 20 fragments from 10 graves out of 47. Goal of this thesis was, after choosing adequate material, to iso-late mitochondrial DNA and verify the efficiency of the protocol used for this purpose on burned bones in the Laboratory of biological and molecular anthropology. At least once it was managed to isolate DNA from the samples of seven graves whose temperature of cre-mation was between 300 °C and more than 650 °C

Keywords

Břeclav-Pohansko, starobylá DNA, aDNA, kremace, mitochondriální DNA, mtDNA, infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací, FTIR, Munroova barevná škála, ancient DNA, cremation, mitochondrial DNA, Fourier transform infrared spectroscopy, burnt bone colour index by Munro

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 6. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 3. 7. 2020
• Supervisor: Mgr. et Mgr. Kristýna Brzobohatá, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology