Antik Dna Nedir?

Geçmişteki insanların yaşamı, sosyal ilişkileri ve kültürleri hep merak konusu olmuştur. Geçmişten günümüze kadar yapılan çalışmalar sonucunda insan popülasyonlarının kökeni hakkında pek çok bilgiler elde edilmiştir. Günümüzde moleküler biyoloji ve antropolojinin gelişmesiyle birçok DNA analiz teknikleri gelişmiştir.

Uzun yıllar öncesine ait olan, biyolojik örneklerden elde edilen DNA, geçmişte kalan ya da geçmişe ait anlamına gelen ancient ifadesi kullanılmıştır. Türkçe kaynaklarda aDNA için antik DNA kelimesi kullanılır. Antik DNA, binlerce yıllık arkeolojik kazılar sonucunda ortaya çıkan biyoarkeolojik örneklerde çok az miktarda bulunan DNA’dan çalışma imkanı sunar.

soyu tükenmiş quagga zebrası

İlk antik DNA(aDNA) çalışmaları 1984’te at/zebra ailesinin bir üyesi ve nesli tükenmiş bir hayvan olan quagga üzerinde yapıldı. İnsanlar üzerinde ilk aDNA çalışmaları ise 1985’te Mısır’da bir müzede bulunan yaklaşık 2400 yıllık bir insana ait mumyadan nükleer DNA dizilimi elde edilmiştir.

En iyi şartlar altında dahi DNA’nın 130.000 yıldan daha fazla varlığını koruyamacağını unutmamak gerekir.

ANTİK DNA KAYNAĞI OLARAK KULLANILAN ÖRNEKLER

aDNA çalışmalarında yararlanılan iki temel DNA kaynağı vardır;                                                            Nukleous içinde: genomik DNA’nın büyük bir çoğunluğu hücrede çekirdek içinde bulunur.              Organeller içinde: genomik DNA’nın çok az  bir kısmı da kloroplast ve mitokondride bulunur. Bu organeller bir hücrede yüzlerce bulunmaktadır ve her biri de DNA’nın birçok kopyasını içerir. Bu yüzden çok fazla DNA kopyası elde edebiliriz.                                                                                         Eğer nukleous içindeki DNA’yla organel içindeki DNA’yı karşılaştırırsak, aDNA çalışmalarında organel içindeki DNA tercih edilir.

Peki bu DNA’lar nerelerde bulunur?

Genellikle diş, kemik, kurumuş yumuşak saç, doku koprolit ve bitki kalıntılarında bulunur.

Dişler insan vücudunun en sert yeridir. Nem, yüksek ısı ve mikrobiyal olaylar gibi çevre koşullarına dayanıklı olmasından dolayı DNA analizlerinde çok kullanılır. Dişteki en zengin DNA pulpada bulunmaktadır. DNA dişin pulpasındaki çekirdekli hücrelerde ve dişin dentin tabakasındaki mitokondrilerinde bulunur.

Kemikteki DNA’nın varlığı ve miktarı lokasyona bağlı olarak farklılık göstermesine rağmen femur, humerus ve mandibula gibi sert kemiklerde iyi korunmaktadır. Süngerimsi kemikler sert kemiklere göre daha fazla DNA içerir ancak süngerimsi kemikler gözenekli olduğundan kirlenme ve bulaşma riski daha fazladır. Bu yüzden DNA analizlerinde tercih edilmez.

aDNA ÇALIŞMALARININ AMACI

• Popülasyonlar arasındaki ata-torun ilişkisini ayrıntılı incelemek
• İnsan/primat evrimini ve hikayesini anlamak
• Cinsiyet belirlemek
• Sosyal yapı modeline açıklık getirmek
• Hastalıkların belirlenmesi
• Göç yollarının belirlenmesi

Bu bilgilerden yola çıkarak, sosyal konumlar, evlilik modelleri, cenaze törenleri, farklı hastalıklar ve cinsiyete bağlı ölümlerin üzerine ışık tutmak mümkün olmaktadır.

BESLENME ŞEKLİNİN BELİRLENMESİ

Geçmişte yaşamış hayvanlara ait buluntuları günümüzde bulmak zor olduğundan dolayı onlara ait koprolit (fosilleşmiş dışkı) gibi kalıntıları aDNA analizlerinde kullanmak mümkün olmaktadır. Koprolitler, hem bitkisel hem de hayvansal besin kalıntılarını içerir. Geçmişte yaşamış olan insanların beslenme şekilleri koprolitlerden elde edilen mitokondriyal ve kloroplast genomlarında yapılacak olan DNA analizleri ile belirlenebilir.

Türkiye’de başta Çatalhöyük olmak üzere Anadolu’nun diğer kazılarından çıkartılan kömürleşmiş buğday tohumlarından  DNA dizisi çıkartılarak günümüz buğday türleri ile karşılaştırılmıştır. Araştırmacılar, antik buğday tohumlarının altı kromozomlu (hekzaploid) olduğu ve günümüzdeki ekmek buğdayına (Triticum aestivum) veya kabuksuz buğdaya (Triticum spelta) benzediği sonucunu elde etmişlerdir.Yapılan bu çalışma, Orta Anadolu Bölgesinin buğdayın evcilleştirilmesinde önemli bir bölge olduğunu ortaya koymuştur.

Çatalhöyük kenti

CİNSİYET BELİRLENMESİ

DNA kromozom çiftlerinden oluşur ve cinsiyet belirleyici olan X ve Y kromozomlarıdır. Adli antropoloji alanı, kimliklendirmeye dayalı çalışmaları kapsadığı için cinsiyet belirleme önemli bir rol oynamaktadır. Antik DNA çalışmalarında da göç yollarının belirlenmesi başta olmak üzere genetik hastalıklarda ve eski  toplumların yaşamış olduğu coğrafik bölgede oluşan varyasyonların belirlenmesi için öncelikle iskeletlerin cinsiyetlerinin belirlenmesi gerekir.

HASTALIKLARIN BELİRLENMESİ

İskeletler üzerinde yapılan morfolojik çalışmalar ve aDNA çalışmaları ile hastalığa neden mikroorganizmaların tespiti yapılabilir. Bazı bulaşıcı hastalıklar insan iskeletleri üzerinde benzer şekilde iz bırakır ve bu hastalıkların birbirinden ayırt edilmesi zor olur. Bu aşamada iskelet üzerinde iz bırakan hastalığa yönelik yapılacak DNA çalışmaları ile geçmişte yaşamış olan insanların ölümüne neden olan hastalık veya popülasyonların kalıtımsal hastalıkları belirlenebilir.

Yapılan bir başka çalışmada yaklaşık 5000 yıllık bir Mısır mumyasından tüberküloz ve difteri hastalığına neden olan Mycobacterium tuberculosis ve Corynebacterium diphteriae bakterilerine ait DNA’lar elde edilmiştir. Amerika yerlilerinden elde edilen Mycobacterium tuberculosis’ın  kopyası bu hastalığın yeni Dünya’da  Avrupalı koloniler tarafından yayılmadığını kanıtladı.

aDNA ÇALIŞMALARININ ETİK YÖNÜ

İnsanlarla yapılan her türlü çalışmanın etik, sosyal ve yasal taraflarını göz önünde bulundurmak çok önemlidir

• Araştırma sonuçlarından etkilenebilecek gruplara ve konunun merkezindeki insanlara danışmak
• Mümkün olduğunca onları tehlikeden uzak tutmak
• Çalışmanın federal ve kurumsal birtakım düzenlemelere uygun olması gerekir
• İnsan ölmüş olsa bile hakları vardır

aDNA çalışmaları yaşayan ve ölü bireyler arasındaki biyolojik bağların kanıtlanmasını sağlar. Böyle kanıtlar mesela toprak üzerine hak iddia etmek için kullanılabilir.

BULUNABİLMİŞ ESKİ DNA ÖRNEKLERİ

60 bin yıl önce öldüğü tahmin edilen, modern anatomik özelliklere sahip ve şu anda olmayan bir genetik soydan gelen Munga Man Avustralya’da ve şu anda kuru olan Mungo gölü civarında bulunmuştur.

ANU’dan evrimsel genetikçi Simon Eastia Mungo Man’ın  DNA’sını 45 yaşayan aborjin dünyanın birçok yerinden  3453 insan, 2 Avrupalı, Neandertal, şempanzeler, bonobolar ve cüce şempanzelerin DNA’sıyla karşılaştırıldı.

Erkek yok

BUZ ADAM ÖTZİ

Buz Adamı Ötzi , 1991 yılında Avusturya-İtalya  sınırındaki Ötztal alplerinde keşfedilmiştir. 5.300 yıl önce yaşamış ve  doğal şartlarda oldukça en iyi korunmuş mumyadır. Ötzi antropologlar ve arkeologlar için  Avrupa insanının hayat tarzına ilişkin çok değerli bilgiler sağlamıştır.

Ötzi’nin ölümü esnasında 30-45 yaş arasında olduğu, yaklaşık 1.60 boyunda olduğu anlaşılmıştır. Üzerindeki polen ve toz toprak kalıntılarından ve diş minelerinin izotopik yapısından, çocukluğunu Bolzano’nun biraz kuzeyinde geçirdiği, ergenlik çağında ise 50 kilometre  daha kuzeyde yaşadığı sonucuna varılmıştır.

Ötzi’nin vücudunun çeşitli yerlerinde toplam 61 dövme  bulunmaktadır. Daha da ilginci, bu dövmelerin, günümüzde akupuntur  tedavisi açısından önemli olan  noktalar üzerinde veya çok yakınında bulunmasıdır. Hatta, dövmelerin denk geldiği akupuntur noktalarından hareketle, Ötzi’nin sindirim sistemi parazitleri ve osteoartrit  gibi sağlık sorunları yaşadığı sonucu oluşturulmuştur. Dövmelerin ilk çağlarda akupuntur tedavisinin erken aşamalarını ifade ettiği tezi de bu şekilde hayli güçlenmiştir.

buz adam ötzi

Bir CAT taraması(tomografi) Ötzi’nin ölümü anında omzuna muhtemelen bir ok saplanmış bulunduğu ve bu okun pelerinini hafifçe yırttığı sonucunu vermiştir. Okun ucu Ötzi’nin vücudundan çıkarılmış olmalıdır. Aynı taramadan görüldüğü üzere, Ötzi’nin ellerinde, bileklerinde ve gövdesinde de yara ve bereler bulunmaktaydı.

Bu delillerden hareketle bir Agatha Christie romanı yazarcasına çalışan Avustralyalı moleküler biyolog Thomas Loy, Ötzi ve bir veya iki arkadaşının avcılık yaparken, hasım bir grupla çatışmaya girdikleri fikrini oluşturmuştur. Ötzi’nin bu çatışma esnasında bir süre bir arkadaşını taşımış olması veya bir arkadaşı tarafından taşınmış olması mümkündür. Kan kaybından zayıf düşen Ötzi, görülebildiği kadarıyla, silahlarını ve diğer teçhizatını düzgün bir şekilde bir kayanın yanına sıralamış ve ardından da son nefesini vermiştir.

Kaynaklar

AÜDTCF, Antropoloji Dergisi, Sayı:32 (Aralık 2016), s.23-41                                                                     wikipedia