“Iidsete biomolekulide tugevus on, et need võimaldavad vaadata lihtsalt luudel nähtavast kaugemale,” ütleb Tartu Ülikooli vana DNA nooremteadur Biancamaria Bonucci. Näiteks ei jäta paljud haigused luudesse jälgi ning neid on võimalik tuvastada ainult uurides vana DNA-d ja valke. Samuti on kirjalikud ajalooallikad sageli lünklikud ja mõne haiguse levik kindlas piirkonnas võib selguda alles biomolekulide uuringutest.

Oma hiljuti kaitstud doktoritöös uuris Bonucci vanu valke ja vana DNA-d erinevates materjalides. Erilist tähelepanu pööras ta materjalidele, mis luid ja hambaid ümbritsevad: sh luudele kogunenud pinnasesetted ja hambakivi. “Pinnas sisaldab tegelikult palju teavet nii luustiku, üksikisiku kui ka matmiskeskkonna kohta. Saame sealt avastada seni varjule jäänud lugusid,” piltlikustab värske doktor.

Kirjutamata katk

Senised vana DNA uuringud on keskendunud peamiselt üksikute inimeste elusaatusele. Biancamaria Bonucci vaadeldud vana DNA ja valgud lisavad senistele teadmistele uue kihi muistseid inimesi ümbritsenud konteksti näol. Iidsed biomolekulid võivad anda aimdust, milliseid koduloomi inimesed pidasid, mis liikidega kokku puutusid, milliseid haigusi põdesid ja milline oli nende eluajal kohalik kliima.

Näiteks tuli Bonucci uuringutes ühe üllatava leiuna välja, et pinnaseproov sisaldas nüüdseks Inglismaal välja surnud kodurottide (Rattus rattus) liini DNA-d. “Oluline oli, et nii DNA kui ka valgud rääkisid sama lugu. Leidsime settest lisaks roti pärilikkusainele ka palju sellele rotile omaseid valke. Nii saime kinnitada, et tegu oli just selle kindla liigiga, keda Inglismaal enam ei leidu,” meenutab värske doktor.

Teises uuringus uudistas ta Belgia aladel paiknenud kesk- ja varauusaegse linna Sint Truideni elanike hambasäilmete põhjal neid kimbutanud nakkushaigusi. Proovide koostis viitas, et linnas levisid omal ajal näiteks B-hepatiiti põhjustav viirus ning täidega leviv ja palavikku põhjustav Borrelia recurrentis. “Erakordne oli, et leidsime 14. sajandist ka katkubakteri Yersinia pestis‘e jälgi, mida polnud kirjas üheski kroonikas,” lisab Bonucci.

Kui tavaliselt maeti katkuohvreid ühishaudadesse, siis Sint Truidenis kandsid katkule viitavaid märke tavalistesse üksikhaudadesse sängitatud inimesed. “Need inimesed võisid olla nakatunud, kuid surra nii kiiresti, et me ei teagi täpseid asjaolusid. Leid oli igatahes üllatav ja lisas ajalukku uue infokillu,” osutab värske doktor.

Veel ühes juhtumiuuringus võttis ta kaaslastega luubi alla Itaalias asuva Grotta della Spinoza pronksiaegsed säilmed. “Need ei olnud tavapärased matused, vaid pigem laiali pillutatud inimluud, millest me eraldasime DNA,” täpsustab Bonucci. 

Ühe koopaelaniku säilmetel oli mitme viiruse seas korraga jälgi nii HBV-st kui ka katkust. “See indiviid on varaseim teadaolev Yersinia pestis‘e kandja Lõuna- ja Lääne-Euroopas,” tõdeb Bonucci. See kinnitab tema sõnul veelkord, et vana DNA annab väärtuslikku teavet aegade kohta, kust kirjalikud allikad puuduvad.

Samuti annab leid ainest edasisteks uuringuteks, sest pole täpselt teada, kuidas katkubakter nii ammustel aegadel levis. Tänapäeval kandub see edasi rottide ja kirpudega, aga muistsetel bakteritüvedel polnud geene, mis oleksid võimaldanud neil kirpudega levida. “Leidsime katku koos zoonootilise bakteriga Erysipelothrix rhusiopathiae. Seega võime järeldada, et nad võisid nakatuda otsesel kokkupuutel loomadega, näiteks teatud loomade liha süües,” arutleb Bonucci.

Las osa leide jääb mustaks

Doktoritööl oli Biancamaria Bonucci sõnul kaks eesmärki: ühest küljest näitas ta, et muistseid molekule tasub uurida ka väljaspoolt inimkeha pärit materjalides. Teisest küljest sai ta uut aimdust konkreetsete leiukohtade ajaloost. “Molekuli-uuringud annavad meile palju rohkem teavet mitte ainult isiku enda, vaid ka teda ümbritsenud keskkonna ja tõenäoliselt põetud haiguste kohta,” märgib ta.

Kui hammaste ja luude võime DNA-d säilitada on hästi teada, siis hambakivi ja luudele kogunenud setteid on info säilitajana varem uuritud vähe. Bonucci soovis nüüd seda tühimikku täita. “Näiteks hambakivist me inimese DNA-d palju ei leidnud. Küll aga leidus seal rohkelt mikroobide DNA-d: täpsemalt nende mikroobide oma, mis elavad meie suus,” kirjeldab ta. 

Üks uuring aga näitas, et luud kattev pinnasesete sisaldas sama inimese DNA-d kui luu ise. Sette täpne päritolu pole teada, kuid värske doktor oletab, et seegi tekib pärast keha lagunemist ja säilitab infot sarnaselt hambakiviga. “Erinevalt setetest moodustub hambakivi inimese eluajal ja fossiilistub hiljem. Oli väga üllatav, et nende kahe materjali säilivus oli nii sarnane,” arutleb ta.

Doktoritöö valguses soovitab ta iga arheoloogilise uuringu käigus kõiki leide mitte ära puhastada. Samuti tasub alati säilitada teatav kogus kohalikku pinnast ja setteid. “Soovitaksin arheoloogidele, et hoidke pinnas alles ja paluge mõnel oma geneetikust sõbral seda analüüsida,” sõnab värske doktor.

Töö kõnekaimad leiud ehk Inglismaa väljasurnud rotiliik ja katkubakteri varane levik Euroopas osutavad aga Bonucci sõnul, et inimeste ja loomade ajalooline suhe väärib senisest enam uurimist. “Võime iidsete biomolekulide põhjal järeldada, et paljud haigused said eelajaloolisel ajal alguse just meie tihedamast kontaktist loomadega,” tõdeb ta.

Lisaks paneb ta uurijatele südamele, et ka ammu surnud inimesi ja loomi uurides ei tohi unustada väärtusküsimusi. Kui elavate inimeste uurimist piiravad eetikakomiteed, siis muiste ainesega on lugu keerulisem. “Muistne materjal on piiratud ressurss. Meil pole võimalik lõputult nende inimeste hamba- ja luuproove võtta. Samuti tuleb mõista, et inimene pole ainult tema keha, vaid leiame inimese DNA-d ka pinnasest,” rõhutab Bonucci.

Biancamaria Bonucci kaitses geenitehnoloogia eriala doktoritöö “Reading the archaeological record through ancient biomolecules: preservation, disease landscapes, and human-microbe interactions in the past” (,,Arheoloogilise leiuainese tõlgendamine iidsete biomolekulide kaudu: DNA ja valkude säilimine, haigused ning inimese ja mikroobide vastasmõjud minevikus”) 14. augustil Tartu Ülikoolis. Tööd juhendasid professor Kristiina Tambets ja Antonio de Dios Martinez Tartu Ülikoolist ning  Christiana Lyn Scheib Cambridge’i Ülikoolist. Oponeeris kaasprofessor Camilla Speller Briti Columbia Ülikoolist.

Loe allikast edasi