Humanidades

O primeiro DNA humano antigo do Sudão em todo o genoma ilumina o passado do Vale do Nilo
A Nature Communications publicou as análises do DNA de 66 indivíduos de um local na antiga Núbia conhecido como Kulubnarti, localizado no rio Nilo, no Sudão, ao sul da fronteira com o Egito.
Por Yale University - 17/12/2021


Modelo 3D de DNA. Crédito: Michael Ströck / Wikimedia / GNU Free Documentation License

Os primeiros dados de DNA humano antigo em todo o genoma do Sudão revelam novos insights sobre a ancestralidade e a organização social de pessoas que viveram há mais de 1.000 anos no Vale do Nilo, uma importante encruzilhada genética e cultural.

A Nature Communications publicou as análises do DNA de 66 indivíduos de um local na antiga Núbia conhecido como Kulubnarti, localizado no rio Nilo, no Sudão, ao sul da fronteira com o Egito.

"Antes deste trabalho, havia apenas três amostras do genoma antigo disponíveis, do Egito, para todo o vale do Nilo", disse a primeira autora Kendra Sirak, que iniciou o projeto como Ph.D. estudante da Emory University. "E ainda assim a região foi, e ainda é, uma parte incrivelmente importante do mundo em termos de movimento, encontro e mistura de pessoas."

Sirak foi o último aluno de pós-graduação do falecido George Armelagos, ex-professor de antropologia em Emory e um pioneiro na ponte entre as disciplinas de arqueologia e biologia. Quando ainda era estudante de graduação na década de 1960, Armelagos fazia parte de uma equipe que escavava esqueletos antigos da Núbia sudanesa, para que os ossos não se perdessem para sempre quando o Nilo fosse represado.

"Nubia foi um local de habitação humana por dezenas de milhares de anos", diz Sirak, que agora é cientista da Universidade de Harvard. "Esses dados genéticos antigos ajudam a preencher algumas lacunas importantes em nossa compreensão de quem eram essas pessoas."

Os 66 indivíduos datam de 1.080 a 1.320 anos atrás, durante o período cristão da Núbia sudanesa, antes das mudanças genéticas e culturais que ocorreram com a introdução do Islã. As análises mostraram como o pool genético Kulubnarti se formou ao longo de pelo menos um milênio por meio de múltiplas ondas de mistura, algumas locais e outras de lugares distantes. Eles tinham uma ancestralidade vista hoje em algumas populações do Sudão, bem como uma ancestralidade que era, em última instância, da Eurásia Ocidental e provavelmente introduzida na Núbia através do Egito.

"Uma descoberta importante é que o status social não tinha uma relação forte com parentesco biológico ou ancestralidade nesta população antiga, que viveu durante um período de mudança cultural e social", disse Jessica Thompson, coautora sênior do artigo. Thompson, um ex-Ph.D. supervisor de Sirak no Departamento de Antropologia de Emory, agora está na Universidade de Yale.
 
Os restos mortais dos indivíduos vieram de dois cemitérios com sepulturas de estilo cristão que as evidências anteriores indicavam serem socialmente estratificadas. Em um cemitério, localizado em uma ilha do Nilo, os restos mortais exibiam mais marcadores de estresse, doenças e desnutrição e a idade média dos enterrados era pouco mais de 10 anos. Em contraste, a idade média de morte no outro cemitério, localizado no continente, era de 18 anos.

Uma hipótese que surgiu dessa evidência esquelética era que o cemitério da ilha era para uma "subclasse" Kulubnarti, possivelmente trabalhadores para membros de famílias de proprietários enterrados no cemitério do continente. Era um mistério se a estratificação social pode ter se desenvolvido porque uma população veio de uma origem diferente.

Uma análise de todo o genoma sugere que não foi o caso - as pessoas enterradas em cemitérios separados vieram de uma única população genética.

“Parece que as pessoas nesta área não usavam a ancestralidade biológica como base para a diferenciação social”, diz Thompson. "Isso reforça o ponto de que dividir as pessoas socialmente com base em sua ancestralidade genética é um fenômeno recente, sem base nas tendências humanas universais."

Outra descoberta importante das análises genéticas mostra que algumas pessoas tão próximas quanto parentes de segundo grau foram enterradas do outro lado da divisa do cemitério. Exemplos de relacionamentos de segundo grau incluem avós com netos, tias e tios com sobrinhas e sobrinhos e meio-irmãos.

“Isso indica que houve alguma fluidez entre os dois grupos de pessoas”, diz Sirak. "Não havia um sistema de castas intergeracional que significasse que alguém deveria estar no mesmo grupo social que todos os seus parentes."

Outra reviravolta interessante é que grande parte da ancestralidade derivada da Eurásia dentro da população veio de mulheres. “Frequentemente, quando você pensa em ancestralidade e como os genes se movem, você pensa em homens que estão negociando, conquistando ou espalhando religião”, diz Sirak. "Mas os dados genéticos aqui revelam que a mobilidade feminina foi realmente crucial para moldar o pool genético em Kulubnarti."

Uma possível explicação é que Kulubnarti era um sistema patrilocal, o que significa que os machos tendiam a ficar onde nasceram e as fêmeas se afastavam de suas terras natais.

"Os núbios do período cristão de Kulubnarti são fascinantes", diz Sirak. “Eles sobreviveram em uma região árida, isolada e desolada onde a vida nunca foi fácil. Gosto de pensar que a antiga pesquisa do DNA está dando uma nova vida a essas pessoas de 1.000 anos atrás, fornecendo uma visão mais matizada deles. Ao estudar os restos mortais de alguém, seu ser físico, você deve a ela contar a história mais precisa, respeitosa e significativa que puder. "

Sirak veio para Emory como um estudante de graduação em 2012 para estudar ossos humanos e paleopatologia com Armelagos. Naquela época, ele e outros membros do corpo docente haviam transformado o Departamento de Antropologia de Emory em uma força motriz da abordagem biocultural para o campo. Em particular, Armelagos, seus colegas e alunos de pós-graduação estudaram os restos mortais dos núbios sudaneses para aprender sobre os padrões de saúde, doença e morte no passado.

Uma peça que faltava há muito nos estudos dessa população, entretanto, era a análise genética. Então, em 2013, Armelagos enviou Sirak para um dos melhores laboratórios de DNA antigo do mundo, a University College Dublin, com amostras de ossos núbios.

"Eu não tinha interesse em genética", lembra Sirak, "mas George era um visionário que acreditava que o DNA se tornaria uma parte crítica da pesquisa antropológica."

Sirak logo ficou viciado quando viu como poderia combinar seu interesse por ossos antigos com percepções de DNA. Ela formou colaborações não apenas em Dublin, mas no Departamento de Genética da Harvard Medical School e em outros lugares, investigando mistérios em torno de mortes desde décadas a tempos antigos.

Armelagos tinha 77 anos e ainda orientava Sirak, seu último aluno de graduação, quando morreu de câncer no pâncreas em 2014. Dennis Van Gerven, professor emérito de antropologia da Universidade do Colorado em Boulder, assumiu a orientação de Sirak, junto com Thompson. Van Gerven estava entre o primeiro grupo de alunos de Armelagos e também passou décadas estudando os núbios sudaneses.

Sirak manteve seu Ph.D. projeto de dissertação de tentar coletar DNA antigo suficiente dos restos mortais núbios para análise.

"O DNA antigo é difícil de recuperar em áreas extremamente quentes, porque o DNA tende a se degradar com o calor", explica ela.

As técnicas de sequenciamento genético continuaram melhorando, no entanto, e Sirak estava trabalhando na vanguarda do esforço. Em 2015, enquanto ainda era estudante de graduação em Emory, ela estava entre os pesquisadores que perceberam que uma parte específica do osso petroso consistentemente produzia mais DNA. Este osso em forma de pirâmide abriga várias partes do ouvido interno relacionadas à audição e ao equilíbrio. Além disso, Sirak desenvolveu uma técnica para perfurar um crânio e alcançar essa parte específica do osso petroso da forma mais não invasiva possível, ao mesmo tempo que obtém pó de osso suficiente para análise de DNA. O uso dessa parte do osso petroso é agora o padrão ouro na análise de DNA antigo.

Em 2018, Sirak recebeu seu Ph.D. de Emory e passou a trabalhar no laboratório de David Reich, um geneticista da Harvard Medical School que se especializou em genética populacional de humanos antigos.

Ela e seus colegas continuaram a expandir os limites do que é possível com o sequenciamento de DNA antigo. Eles conseguiram amostras do genoma inteiro dos ossos petrosos de 66 núbios sudaneses, inaugurando uma nova era de bioarqueologia para o vale do Nilo. “Não acho que teríamos sucesso neste trabalho se não soubéssemos como focalizar a parte específica do osso petroso”, diz Sirak.

“É incrível para mim que George me pediu para focar no DNA antigo em 2012, muito antes de essas técnicas serem desenvolvidas”, acrescenta ela. "Ele tinha um jeito de fazer com que qualquer pessoa que trabalhava com ele se sentisse realmente importante e poderoso, e isso me deu confiança para seguir um caminho pioneiro."

"A influência de George Armelagos está em toda parte", acrescenta Thompson, explicando que ele também aconselhou muitas pessoas mais velhas que a orientaram no início de sua carreira.

Financiado por bolsas do National Geographic Explorer, Sirak agora está trabalhando com colegas sudaneses para coletar e analisar amostras de DNA antigas de outras localizações geográficas no Vale do Nilo, indo ainda mais fundo em seu passado, para adicionar mais detalhes à história de como as pessoas se moviam, se misturavam e prosperou na região por milênios.

Como a última estudante graduada de Armelagos - e então pupila de Van Gerven, um dos primeiros alunos de Armelagos - Sirak sente que está completando um círculo. A publicação do presente artigo é a concretização dos últimos desejos de Armelagos para o projeto.

"É realmente especial para mim ser capaz de usar DNA antigo para construir em décadas de pesquisas antropológicas e arqueológicas para a região", disse Sirak. "Eu sei que George ficaria orgulhoso e emocionado. Eu faço parte dessa linha incrível de pesquisadores agora. E o desejo de continuar o que eles começaram é uma grande motivação para mim."

Além de Reich, Thompson e Van Gerven, os autores sênior do artigo da Nature Communications incluem Nick Patterson (Broad Institute of Harvard e MIT) e Ron Pinhasi (University College, Dublin). Os coautores incluem investigadores destas instituições, bem como da University of Vienna, da University of Coimbra em Portugal, do Howard Hughes Medical Institute, da University of Pompeu Fabra em Barcelona, ​​da University of Georgia, da University of California, Santa Cruz, e a Universidade de Michigan.

 

.
.

Leia mais a seguir