Analisi genetiche da calchi di Pompei mediante next generation sequencing

Grazie alle nuove tecnologie applicate all’ambito dell’Antropologia Molecolare, oggi è possibile conoscere molte più informazioni riguardanti popoli del passato, talvolta scomparsi in circostanze drammatiche, come il caso degli abitanti dell’antica Pompei all’epoca dell’eruzione del Vesuvio del 79 D.C. I resti scheletrici di molte vittime di quello che si può definire il primo disastro di massa mai documentato nella storia dell’uomo moderno, sono stati ritrovati all’interno di sagome di cenere vulcanica, che avendoli inglobati negli ultimi istanti della loro vita, ne ha preservato per sempre la forma. Successivamente, questa peculiarità è stata utilizzata per realizzare i calchi in gesso delle sagome. In alcune case gentilizie dell’Insula Occidentalis, sono stati frequentemente ritrovati, all’interno del medesimo ambiente, gruppi di due o più individui, talvolta stretti come in un abbraccio, probabilmente nel tentativo di proteggersi. Dai resti scheletrici dei calchi esaminati nel presente lavoro, il DNA estratto è risultato altamente degradato, e l’applicazione delle attuali tecniche di sequenziamento ultramassivo ha reso possibile l’accertamento dei generi e le presunte relazioni di parentela. In particolare, mediante un sequenziamento shotgun a bassa copertura realizzato sull’intero genoma, abbiamo identificato i generi di individui ritrovati insieme e finora considerati membri dello stesso gruppo familiare. L’analisi dell’aplogruppo mitocondriale ha poi chiarito le relazioni per linea materna. Sui medesimi campioni, l’applicazione delle nuove metodiche Target Capture Enrichment ed il sequenziamento ultramassivo con HiSeq 2000 (Illumina), ha permesso di selezionare e sequenziare circa 1.240.000 polimorfismi di sequenza a singolo nucleotide, (SNPs) consentendo di investigare molteplici caratteristiche dei Pompeiani all’epoca della grande eruzione. Over the last twenty years much progress has been made in Biological research and DNA analysis. In the field of Molecular Anthropology the usage of the Next Generation Sequencing (NGS) technologies has allowed to find out more about ancient cultures [1,2]. In the case of inhabitants of ancient Pompeii, they were buried all together during the first carefully documented mass disaster in the human history: the eruption of Vesuvius in 79 A.D. [3]. For those victims who died in a cage of pyroclastic debris and ash, it was possible to take the cast afterwards. The aim is trying to perform the mitochondrial and nuclear genomes analysis for the first time using the NGS technologies, so as to characterize this little community in a molecular way. Furthermore, we seek to clarify the supposed blood-relation and the gender determination among victims excavated together, as in some photos above. The new technology “target capture Enrichment” followed by the Hi sequencing analysis (HiSeq 2000) enable us to select and sequence 1.240.000 nuclear Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs. The analysis has been accomplished in the Dept. of Biology at University of Florence and in the Dept. of Genetics at the Harvard University.