比DNA更可靠:通过牙釉质蛋白确定古代人类残骸性别

Amelogenin is a protein found in tooth enamel, the hardest and most durable substance in the human body. The gene for amelogenin happens to be located on both the X and Y sex chromosomes, and the amelogenin-Y protein is slightly different from amelogenin-X.

The method works by retrieving a tiny amount of protein from a tooth. All proteins are made up of a chain of amino acids, so the protein is analyzed to give the amino acid sequence, which then defines the protein. Each of the 20 naturally occurring amino acids is specified by a three-letter code in DNA, so it is possible to work backward from the amino acid sequence and figure out the likely DNA code.

人的釉质蛋白的基因位于XY染色体上,而Y染色体上的釉质蛋白基因序列与X染色体上的稍有不同,从遗留的古代牙齿中先提取釉质蛋白,分析氨基酸序列,倒推ATCG序列,就能知道来自于X染色体还是Y染色体,如果都来自X染色体,就是女的,如有有来自于Y染色体,就是男的。

美国加州大学戴维斯分校的科学家测试了一种根从牙釉质中提取的蛋白质来确定人类遗骸性别的新方法。基于对55具300至2300年前的美洲原住民遗骸的研究,这项技术被证明比基于DNA或骨骼解剖的技术更可靠。虽然对骨骼和牙齿残骸的研究是了解古代人类社会的关键工具,但确定个体性别的传统方法并不总是可靠。

最古老和最广泛使用的方法就是基于男性和女性骨骼的解剖差异,但这些方法只能适用于成年人,也只能适用于能提供足够大样本来编制统计上可靠的表格的种群。更糟糕的是,这些解剖方法在处理骨头碎片时几乎用不上力。

更现代的方法则是通过DNA片段来研究性标记。然而,众所周知,即使使用聚合酶链反应(PCR)等技术,也很难从考古遗址中提取保存完好、未受污染的DNA。虽然聚合酶链反应可以“影印”提取出的微小DNA样本进行分析,但即便如此,由于时间和环境的影响,DNA降解也会影响其作为性别指标的可靠性。

于是在博士后研究员Tammy Buonasera的带领下,加州大学戴维斯分校的研究小组对从加州苏诺附近的两个祖先欧隆族村庄出土的遗骸展开研究。科学家们从牙釉质中提取出了蛋白,而不是通过分类学或DNA展开研究。研究小组通过研究组成这种蛋白质的20个氨基酸序列展开逆向工作来确定产生这种蛋白质的DNA编码,进而确定取牙者的性别。根据研究人员的说法,这种新方法比解剖学或DNA更可靠,后者只在一半的研究案例中有效。此外,这种蛋白质法也适用于儿童遗体。

点击数:0