Елена Клещенко - ДНК и её человек [litres]

Наконец, древняя ДНК может подвергаться химическим модификациям, взаимодействовать с другими органическими веществами. В ней могут происходить так называемые постмортальные мутации, заменяющие С на Т или А на G, и надо уметь это учитывать. Методы для этого есть. Поскольку каждый конкретный участок ДНК в образце обычно представлен как минимум несколькими молекулами, он и прочитывается несколько раз. Маловероятно, чтобы один и тот же аденин был заменен во всех фрагментах, поэтому по результатам секвенирования составляют консенсусную (усредненную) последовательность, имея в виду возможность постмортальных мутаций.

Группа Рогаева к тому времени имела значительный опыт работы с древней ДНК. В активе у них была, например, реконструкция полного митохондриального генома шерстистого мамонта. Исследования мтДНК мамонта – и немецкого Института эволюционной антропологии Макса Планка (тех самых людей, которые прославились исследованиями неандертальских и денисовских геномов) [82] Krause J. et al. Multiplex amplification of the mammoth mitochondrial genome and the evolution of Elephantidae // Nature. 2006 Feb; 439: 724–727; doi: 10.1038/nature04432. , и Рогаева с соавторами [83] Rogaev E. I. et al. Complete Mitochondrial Genome and Phylogeny of Pleistocene Mammoth Mammuthus primigenius // PLoS Biol. 2006; 4 (3): e73. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0040073 . – показали, что мамонт и индийский слон – более близкая родня между собой, чем с африканским слоном.

Для российской судмедэкспертизы анализ образцов из Екатеринбургского захоронения стал шагом вперед. Кстати, эксперты из Свердловского областного бюро в процессе сотрудничества с Евгением Рогаевым освоили новейшие методики, с помощью которых позднее производили идентификацию погибших при крушении самолета под Пермью 14 сентября 2008 г.

Но вернемся к анализу образцов из екатеринбургского захоронения. Кроме Рогаева, в исследовании участвовали А. П. Григоренко, которая ставила полимеразные цепные реакции, и Ю. К. Моляка, проделавший значительную часть работы с мтДНК. Сам Евгений Рогаев проводил экстракцию ДНК из образцов и ее первые анализы. В числе соавторов названы и другие исследователи из научных центров России, США и Канады [84] Rogaev EI et al. Genomic identification in historical case of Nicholas II Royal family // PNAS USA . 106 (2009), 5258–5263; doi: 10.1073/pnas.0811190106. .

Образцы выглядели не слишком вдохновляюще. С мамонтами было, вероятно, проще: тогда для работы использовали образец, извлеченный из вечной мерзлоты, сохранивший клеточную структуру, ДНК в клетках было столько, что она прокрашивалась обычными флуоресцентными красителями, как современные образцы. А тут – обугленные кости. Те, кто планировал и осуществлял ликвидацию останков убитых, не могли ничего знать о ДНК, но все же сумели серьезно затруднить работу исследователей. Кости были обожжены и, возможно, облиты серной кислотой, вдобавок имели рыхлую, губчатую структуру. “Худший случай для анализа ДНК, какой можно только придумать”, – вспоминал Е. И. Рогаев.

В итоге отобрали хорошо сохранившиеся участки бедренных костей, которым при нахождении были присвоены номера 146 и 147. Кроме того, для повторного исследования взяли костные фрагменты из первого захоронения, принадлежавшие Николаю II, императрице Александре, Ольге, Татьяне и Анастасии (соответственно 4, 7, 3, 5, 6). Небольшие количества (как правило, сотни миллиграммов) костной ткани тщательно очищали от возможных загрязнений и размалывали в порошок. Верхнюю часть костных фрагментов всегда удаляли, что само по себе было непростой задачей: удалить слишком много – потерять драгоценный материал, удалить мало – рисковать загрязнением.

Затем проводили экстракцию ДНК. От успеха на этом этапе зависела судьба всего исследования. Поэтому все процедуры велись со строжайшим соблюдением стерильности, со всеми мыслимыми контролями, в помещениях, где ранее не работали с человеческой ДНК, а саму экстракцию для каждого образца повторяли несколько раз. Необходима была полная уверенность, что будет амплифицироваться и секвенироваться именно ДНК членов царской семьи, а не кого-то из наших современников. Для вящей достоверности экстракцию проводили в двух разных научных центрах: в московском Институте общей генетики РАН и в Медицинской школе университета Массачусетса.

Человеческая ДНК составляла менее процента от общего количества, выделенного из образцов 146 и 147, остальное – ДНК микроорганизмов. Но это не помешало дальнейшей работе: системы анализа митохондриальной ДНК, Y-хромосомы и неполовых хромосом ориентированы на последовательности, специфичные для человека, они просто “не замечают” ДНК других видов. Иначе судмедэксперты столкнулись бы с непреодолимыми трудностями даже при расследовании рутинных уголовных дел.