Forntida DNA kunde avslöja fullständiga berättelser om Döda havet-rullarna

Döda havsrullarna består av tiotusentals manuskriptfragment - mestadels gjorda av pergament eller djurhud. Nu analyserar forskare små spår av forntida DNA i dessa fragment för att sammanföra historien om den tidiga texten.

På 1940-talet hittades de första av döda havsrullarna, som går tillbaka 2000 år tillbaka, i en grotta nära den arkeologiska platsen Qumran på Västbanken, på Dödshavets nordvästra strand, rapporterades tidigare. Sedan dess har fragment av rullarna hittats utspridda över 11 grottor nära Qumran och ett par andra platser i Judean desert. Ytterligare andra har hittats i samlingen av antikvitetshandlare.

Arkeologer har för närvarande mer än 25 000 av dessa fragment, som en gång utgjorde en serie med 1 000 forntida manuskript. Rullarna inkluderar tidiga kopior av den hebreiska bibeln, kalendrar, astronomisk text och gemenskapsregler och innehöll till och med information om platsen för den begravda skatten, som tidigare rapporterats. Sedan forskarna först upptäckte dessa fragment, har de försökt att dela dem ihop för att förstå hela historien om rullarna.

Relaterad: På bilder: New Dead Sea Scrolls avslöjade

Tidigare gjorde forskare främst detta genom att försöka passa bitarna ihop som ett pussel, enligt ett uttalande. Men eftersom de flesta fragmenten är gjorda av pergament (en skiva av dem är gjorda av andra material som papyrus), beslutade forskarna att fästa dem tillsammans med en osynlig markör: det forntida DNA från djuren de är gjorda av.

Under 1990-talet visade forskare att de kunde ta små bitar av forntida djur-DNA från rullarna och förstärka dem i labbet med hjälp av en metod som kallas polymeras-kedjereaktion (PCR). Men denna forskning gjordes innan fulla djurgenom var kända, innan uppfinningen av djupföljande teknologier och innan det vetenskapliga samhället lärde sig att hantera forntida DNA för att undvika kontaminering, sa äldre författaren Oded Rechavi, en molekylbiolog vid Tel Aviv University i Israel.

Nu, med djupföljande teknik - teknik som avslöjar den specifika sekvensen av fyra kemiska byggstenar som utgör en organisms DNA - lätt tillgängligt, är det möjligt att skapa ett "fingeravtryck" för varelser vars djurskinn består av rullarna

För den nya studien tillbringade Rechavi och hans team flera år på att analysera forntida DNA från 26 olika fragment.

Men "vi kan inte bara ta ett fragment och slipa det", berättade Rechavi. För att få ett DNA-prov utan att skada rullarna, skrapade forskare bort lite "rullningsdamm" från fragmentens icke-inskrivna sida. Med hjälp av PCR förstärkte de detta DNA till detekterbara nivåer och körde det sedan genom DNA-sekvenseringsmaskinerna.

De fann att dessa prover innehöll både modernt DNA - lämnat av moderna människor som hanterade rullarna - och fragmenterade forntida DNA från djur. De jämförde sedan dessa korta sekvenser med genomerna från tio djurarter och fann att de flesta av dessa fragment tillverkades av fårhud.

"Det är fantastiskt att tillräckligt med DNA kan extraheras från 2000-åriga rullar," sade Rechavi i ett e-postmeddelande. "De är inte bara gamla och förorenade, de har också bearbetats (för att göra pergament) vilket är mycket skadligt för DNA."

De går inte tillsammans

Men precis som bitarna är svåra att sätta ihop för att de är fragmenterade, så är DNA också. "Eftersom DNA är fragmenterad och förorenad är det vanligtvis mycket svårt" att säga om DNA tillhör ett får kontra ett annat, sade Rechavi. "Vi måste använda flera olika och kompletterande analyser för att säkert säga om två stycken hör samman eller inte."

Relaterad: Cracking Codices: 10 av de mest mystiska antika manuskript

I vissa fall är det mer tydligt än i andra, tillade han. De upptäckte att två fragment från rullarna som innehöll texten i den profetiska boken av Jeremia var av kohud. Innan dessa fynd tycktes ett av dessa fragment passa ihop med ett annat från Jeremia bok av fårskinn.

Det faktum att det skulle vara svårt att uppfostra kor i Judean-öknen och texten som fanns på dessa bitar var mycket annorlunda, betyder sannolikt att korfragmenten bearbetades någon annanstans och fördes sedan till Qumran-grottorna, enligt forskarna.

"Vi kan inte säga exakt var de utländska rullarna har sitt ursprung, men vi kan berätta på grund av DNA-analyserna att det var någonstans utanför Judean desert," sade Rechavi. Det betyder sannolikt att judar var "öppna" för att läsa olika versioner av samma bibliska bok som cirkulerade vid den tiden, sade han. Det betyder sannolikt också att de "brydde sig mer om tolkningen av texten än den exakta formuleringen."

De upptäckte också att några av de fragment som tros komma från Qumran-grottorna kanske kommer från någon annanstans. Exempelvis var kopior av en icke-bibelsk text som kallas Songs of the Sabbath Sacrifice viktiga för att förstå historien och tänka vid den tiden. Den nya analysen avslöjade att kopior som hittades i Qumran-grottorna är genetiskt distinkta (kom från olika får) från de som hittades på Masada-platsen. Det var oklart om dessa rullar togs till Masada av människor efter Qumran fall i 68 C.E. eller om det utarbetades någon annanstans och arbetet var populärt i ett större område än Qumran, enligt studien.

Dessa distinkta genetiska mönster antyder att kulturen och tankeprocesserna i Qumran kan ha varit mer utbredd än tidigare trott. "Detta är mycket viktigt eftersom det mesta av vad vi vet om perioden i detta område ... härleds av vad som hittades i Qumran, och vi visste inte förr om Qumran-sekts kultur representerar kulturen på andra platser" över antika Judea, sade Rechavi.

Nu hoppas teamet att studera forntida DNA i ännu fler av rullarna - åtminstone de som de kan ta prov på. "Det finns 25 000 fragment och vi kunde bara ta några få prov", sade Rechavi. "Det finns gott om arbete att göra fortfarande."

Resultaten publicerades idag (2 juni) i tidskriften Cell.

• Gallery of Dead Sea Scrolls: En glimt av det förflutna
• På bilder: Dead Sea Scrolls i Amerika
• Foton: De gamla ruinerna av Shivta i södra Israel

Ursprungligen publicerad den .

ERBJUDANDE: Spara 45% på "Hur det fungerar" Allt om rymden "och" Allt om historia "!

Under en begränsad tid kan du ta ut en digital prenumeration på någon av våra bästsäljande vetenskapsmagasiner för bara 2,38 dollar per månad, eller 45% rabatt på standardpriset för de första tre månaderna.