Download PRIMER ESTUDIO DE ADN ANTIGUO DEL VALLE DEL CAJÓN

PRIMER ESTUDIO DE ADN ANTIGUO DEL VALLE DEL CAJÓN, CATAMARCA
(3600-1900 AP)
Leticia Inés Cortés1, María Laura Parolín2, Néstor Guillermo Basso3, María Cristina
Scattolin4
CONICET-Museo Etnográfico Juan B. Ambrosetti, FFyL, UBA,
Autónoma de Buenos Aires, [email protected]
2
CONICET-IDEAus, Bvd. Brown 2915, CENPAT, (9120)
[email protected]
3
CONICET-IDEAus, Bvd. Brown 2915, CENPAT, (9120)
[email protected]
1
CONICET-Museo Etnográfico Juan B. Ambrosetti, FFyL, UBA,
Autónoma de Buenos Aires, [email protected]
1
Moreno 350 (1091) Ciudad
Puerto Madryn, Chubut,
Puerto Madryn, Chubut,
Moreno 350 (1091) Ciudad
Palabras clave: ADN mitocondrial, diversidad genética, restos humanos, período Formativo,
Noroeste argentino
Key words: mitochondrial DNA, genetic diversity, human remains, Formative Period,
Northwestern Argentina
Este trabajo constituye el primer estudio de ADN antiguo de muestras arqueológicas
del sur de los Valles Calchaquíes.
Se presentan los resultados genético moleculares obtenidos hasta el momento sobre
restos humanos procedentes de contextos de entierro fechados entre 3600 y 1900 años AP
recuperados en excavaciones arqueológicas realizadas en La Quebrada del valle del Cajón,
Catamarca (Cortés 2013) (Figura 1). Asimismo, se compara la diversidad genética de las
muestras estudiadas respecto de poblaciones amerindias actuales de la región del Noroeste
argentino y resultados moleculares de ADN antiguo sobre muestras prehispánicas de origen
andino y amazónico.
Estos resultados son los primeros obtenidos en el proyecto ANCYPT-PICT 531 que
abarca una muestra total de 29 personas inhumadas procedentes de 14 contextos funerarios
del Valle del Cajón y el Valle de Santa María fechados por AMS entre el 6000 y el 1300 AP,
esto es, cronológicamente asignables a distintos momentos del período Formativo y Arcaico
del Noroeste argentino.
Figura 1. Mapa del Noroeste argentino indicando la localidad de La Quebrada del Valle del
Cajón.
A la fecha se han procesado 10 muestras (dientes y hueso) correspondientes a 10
individuos. Como resultado se ha obtenido material genético libre de contaminantes y
amplificable a nivel de ADN mitocondrial en 6 muestras. Todas ellas presentaron haplogrupo
de origen amerindio. No se ha podido hasta el momento obtener ADN amplificable en 3 de las
muestras. Una muestra evidenció un perfil genético mitocondrial no correspondiente a un
origen nativo americano, motivo por el que se han extremando las condiciones de
procesamiento y análisis en el laboratorio de ADN antiguo y en las áreas pre y post-PCR a fin
de evitar posibles futuras contaminaciones.
Las muestras procesadas de las que se han obtenido perfiles genéticos de alto poder
resolutivo a nivel de ADNmt se detallan en la Tabla 1.
De las muestras analizadas se han obtenido 3 linajes correspondientes a los 4 los
haplogrupos mitocondriales característicos descriptos para amerindios de Sudamérica: C, A y
D. Al momento no se registró el haplogrupo B de alta prevalencia en grupos andinos.
Código
Muestra
Procedencia
Contexto
1
C639
Valle del
Cajón
Bordo
Marcial
barranca
2
C641
Valle del
Cajón
Cementerio
Duna
3
C1225
Valle del
Cajón
El Aumento
4
C1222
Valle del
Cajón
Tres
Cabezas
5
C1223
Valle del
Cajón
Tres
Cabezas
C440
Valle del
Cajón
Bordo
Marcial
alto
N
6
Fechado AMS
Edad
Sexo
Tipo
muestra
Haplogrupo
20-25
años
F
diente
D1
2056±48 AP,
AA87286,
hueso, δ13C =
-18,7 ‰
1915±47 AP,
AA87292,
hueso, δ13C =
-16,1 ‰
3678±39 AP,
AA97850,
hueso, δ13C =
-17,1 ‰
2164±47 AP,
AA101317,
hueso, δ13C =
-15,4 ‰
2187±45 AP,
AA101318,
hueso, δ13C =
-18,5 ‰
20-25
años
M
diente
C1d
Adulto
M
diente
**
30-40
años
M
diente
C1b
25-35
años
F
diente
A2
3001±49 AP,
AA82256,
hueso
14-16
años
*
diente
**
Tabla 1. Descripción de las muestras procesadas para ADNmt antiguo. Referencias:
*Determinación molecular para la estimación de sexo en proceso.
**A la espera de nueva secuencia para definir mutaciones entre haplogrupos A y D.
M/F probablemente masculino/probablemente femenino (estimación de sexo en base a rasgos
morfológico-esqueletales).
Metodológicamente, este trabajo implicó la adecuación de las instalaciones del
Laboratorio de Identificaciones Genéticas IDEGEN del CENPAT-CONICET de Puerto
Madryn para el tratamiento genético de muestras arqueológicas. Para ello se ha reservado un
área exclusiva para la extracción de muestras de ADN antiguo y un área pre-PCR separada y
libre de potencial contaminación. En estas últimas se han instalado tubos de radiación UV
ADN desnaturalizantes. Asimismo se cuenta con un área exclusiva de amplificación con
termocicladores y una sección de secuenciación automatizada. En este sentido IDEGEN
constituye el primer laboratorio molecular en Patagonia que cumple con los requisitos
exigidos para el procesamiento de muestras arqueológicas o de bajo contenido de ADN.
Además, todo el personal del laboratorio IDEGEN ha sido tipificado para la región control
completa del ADNmt así como la arqueóloga responsable a fin de descartar posibles
mutaciones productos de la inadecuada manipulación de la muestra durante su procesamiento.
Es de destacar que ninguno de ellos presenta linaje nativo americano.
En cuanto a la técnica de extracción de ADN se ha trabajado a partir de diversos
protocolos estandarizados por reconocidos colegas que se desarrollan en la temática (Moraga
et al. 2001; Pääbo et al. 2004, 2005; Nores et al. 2011a, 2011b), no obstante, hemos
consensuado un protocolo de relativo alto rendimiento del que se parte de 0.5gr de hueso
molido con una descalcificación con Edta y enzima de digestión Proteinasa K, durante al
menos una semana a 56°C en baño seco orbital. Posteriormente se realizaron las extracciones
con kit comerciales: kit DNA Investigator Qiagen y Wizar SV PCR Celaner-Up System de
Promega, obteniendo mejores resultados con este último. Por cada muestra se ha largado un
blanco de extracción.
Se han puesto a punto las condiciones de PCR para la amplificación de 4 fragmentos
de la región HVI del ADN mitocondrial utilizando tres juegos de primers (F15998-R16142;
F16120-R16239-R16167; F16208-R16367) (Invitrogen), una master mix de PCR de máxima
calidad (HotStartTaq Master Mix Kit Qiagen) y una enzima de purificación post PCR
(Exostar de General Electrics). El uso de una mix de PCR conjuntamente con la Exostar
minimizan los pasos de manipulación de reactivos y por lo tanto de potencial contaminación
de las muestras. Todas las reacciones de PCR fueron realizadas conjuntamente con un control
positivo y un control negativo de amplificación. Para testear el éxito de la reacción de PCR,
los amplicones fueron corridos -conjuntamente con una escalera de peso molecular- en geles
de agarosa al 2% teñidos con BrEt y fueron visualizados bajo luz UV (Figura 2).
Finalmente, la secuenciación de los fragmentos amplificados para la región HVI fue
realizada el de servicio de secuenciación de IDEGEN, en sentido forward y reverse, mediante
un analizador genético capilar ABI Prism 3130 (Applied Biosystems). Los perfiles genéticos
fueron analizados utilizando el programa Sequencher 5.0 (Genecodes) y la asignación de los
perfiles a los correspondientes haplogrupos fueron contrastados con la base de datos
Haplogrep (http://haplogrep.uibk.ac.at/) de actualización permanente.
Figura 2. Control de amplificación de PCR.
Una segunda etapa del desarrollo de este estudio se espera poder determinar la
existencia de vínculo biológico materno ancestral de los individuos mediante un estudio de
ADN mitocondrial. La consecución de este objetivo permitirá establecer si los individuos
pertenecieron a un mismo linaje materno. Asimismo, se espera (en aquellas muestras sobre las
que se obtenga ADN de adecuada calidad y concentración) determinar marcadores
microsatélites STR (Short Tandem Repeat) del cromosoma Y que permitan obtener perfiles
masculinos a fin de analizar las relaciones entre los linajes paternos. El grado de vínculo
biológico de parentesco entre las mismas podrá también establecerse mediante el estudio de
marcadores STR autosomales. El proyecto buscará además establecer posibles relaciones
filogenéticas entre las poblaciones del Valle del Cajón y las muestras procedentes del valle de
Santa María, a fin de realizar una comparación entre grupos asentados en áreas ecológicas
disímiles. Finalmente, en base a datos publicados sobre poblaciones sudamerindias actuales
(Demarchi et al. 2001; Marrero et al. 2007; Ramallo et al. 2011; de Saint Pierre et al. 2012;
Motti et al. 2013) y antiguas (Llaueza Fox et al. 1996, 2003; Monsalve et al. 1996; Moraga et
al. 2001, 2005; Shinoda et al. 2006; Carnese et al. 2010; Nores et al. 2011a, 2011b) se espera
poder establecer la perduración o variación de dichos linajes a través del tiempo y del espacio.
Por último se espera que los resultados obtenidos aporten evidencias independientes al
estudio de los linajes ancestrales y como estos se expresan en las prácticas relacionadas con el
tratamiento de los cuerpos en el pasado. Este estudio generará además evidencia
independiente a los estudios de interacción y circulación de objetos, ideas, estilos y personas
en el Noroeste argentino, los cuales en su mayoría se sustentan sobre el análisis de recursos,
procedencias de materias primas y objetos (Scattolin et al. 2009, 2015). La posibilidad de
establecer la existencia de vínculos parentales entre poblaciones que habitaron distintas
regiones ecológicas expande los alcances interpretativos de las discusiones de larga data en
torno a los intercambios entre distintas regiones ecológicas del Noroeste argentino
prehispánico (e.g. Albeck 1994; Nielsen et al. 2007).
Bibliografía
Albeck, M. E. (editora) 1994 Taller “De costa a selva”. Producción e intercambio
entre los pueblos agroalfareros de los Andes Centro Sur. Instituto Interdisciplinario de
Tilcara, Facultad de Filosofía y Letras, Universidad de Buenos Aires, San Salvador de Jujuy.
Carnese, F. R., F. Mendisco, C. Keyser, C. B. Dejean, J. M. Dugoujon, C. M. Bravi, B.
Ludes y E. Crubézy 2010 Paleogenetical study of Pre-Columbian samples from Pampa
Grande (Salta, Argentina). American Journal of Physical Anthropology 141(3): 452-462.
Cortés, L. I. 2013 A través del paisaje, a través de los cuerpos. Contextos funerarios
del sur del valle del Cajón (Noroeste argentino, 6000-1300 AP). Relaciones de la Sociedad
Argentina de Antropología 38 (2): 293-319.
de Saint Pierre, M., C. M. Bravi, J.M.B. Motti, N. Fuku, M.Tanaka, E. Llop, S. L.
Bonatto, y M. Moraga 2012 An Alternative Model for the Early Peopling of Southern South
America Revealed by Analyses of Three Mitochondrial DNA Haplogroups. PLoS
One 7(9):e43486. doi:10.1371/ journal.pone.0043486.
Demarchi, D. A, M. G. Panzetta-Dutari, C. G. Motran, M. A. López De Basualdo y A.
J. Marcellino 2001 Mitochondrial DNA haplogroups in Amerindian populations from the
Gran Chaco. American Journal of Physical Anthropology 155: 199-203.
Lalueza-Fox, C. L. 1996 Mitochondrial DNA haplogroups in four tribes from Tierra
del Fuego, Patagonia: inferences about the peopling of the Americas. Human Biology 68:
855-871.
Lalueza-Fox, C. L., M. P. T. Gilbert, A. J. Martínez-Fuentes, F. Calafell y J.
Bertranpetit 2003. Mitochondrial DNA from Pre-Columbian Ciboneys from Cuba and the
Prehistoric colonization of the Caribbean. American Journal of Physical Anthropology 121:
97-108.
Marrero, A. R., W. A. Silva-Junior, C. M. Bravi, M. H. Hutz, M. Petzl-Erler, A. RuizLinares, F. M. Salzano y M. C. Bortolini 2007 Demographic and evolutionary trajectories of
the Guarani and Kaingang Natives of Brazil. American Journal of Physical Anthropology
132: 301-310.
Motti, J.M.B., M. Muzzio, V. Ramallo, B.R. Kladniew, E.L. Alfaro, J.E. Dipierri, G.
Bailliet, C. M. Bravi 2013. Origen y distribución espacial de linajes maternos nativos en el
noroeste y centro oeste argentinos. Revista Argentina de Antropología Biológica 15: 3-14.
Monsalve, M. V., F. Cardenas, F. Guhl, A. D. Delaney, y D. V. Devine 1996
Phylogenetic analysis of mtDNA in South American mummies. Annual Human Genetics 60:
293-303.
Moraga, M., C. M. Santoro, V. G. Standen, P. Carvallo y F. Rothhammer 2005
Microevolution in prehistoric Andean populations: chronologic mtDNA variation in the desert
valleys of northern Chile. American Journal of Physical Anthropology 127: 170-181.
Moraga, M., E. Aspillaga, M. Santoro, V. G. Standen, P. Carvallo y F. Rothhammer.
2001 Análisis de ADN mitocondrial en momias del norte de Chile avala hipótesis de origen
amazónico de poblaciones andinas. Revista Chilena de Historia Natural 74: 719-726.
Nielsen, A. E., M. C. Rivolta, V. Seldes, M. M. Vázquez y P. Mercolli (compiladores)
2007 Producción y circulación prehispánicas de bienes en el sur andino. Colección Historia
Social Precolombina. Tomo 2. Editorial Brujas, Córdoba.
Nores, R. y D. A. Demarchi 2011a. Análisis de haplogrupos mitocondriales en restos
humanos de sitios arqueológicos de la provincia de Córdoba. Revista Argentina de
Antropología Biológica 13: 43-54.
Nores, R., M. Fabra y D. A. Demarchi 2011b. Variación temporal y espacial en
poblaciones prehispánicas de Córdoba. Análisis de ADN antiguo. Revista del Museo de
Antropología 4: 187-194
Pääbo, S., H. Poinar, D. Serre, V. Jaenicke-Despres, J. Hebler, N. Rohland, M. Kuch,
J. Krause, L. Vigilant y M. Hofreiter 2004. Genetic analyses from ancient DNA. Annual
Review of Genetics 38: 645-679.
Ramallo, V., S. Salceda y G. Bailliet 2011. Apellidos, familias y linajes moleculares:
el caso de Azampay, Catamarca. Runa 2: 163-184.
Scattolin, M. C., M. F. Bugliani, L. Pereyra Domingorena, L. I. Cortés, M. Lazzari, A.
D. Izeta y C. M. Calo 2015 Habitar, circular, hacer. El punto de vista de La Quebrada. En
Crónicas materiales precolombinas. Arqueología de los primeros poblados del Noroeste
argentino editado por A. Korstanje, M. Lazzari, M. Basile, M. F. Bugliani, V. Lema, L.
Pereyra Domingorena y M. Quesada M, pp.427-464. Sociedad Argentina de Antropología.
Scattolin, M. C., M. F. Bugliani, L. I. Cortés, C. M. Calo, L. Pereyra Domingorena y
A. D. Izeta 2009. Pequeños mundos: hábitat, maneras de hacer y afinidades en aldeas del
Valle del Cajón, Catamarca. Relaciones de la Sociedad Argentina de Antropología XXXIV:
251-274.
Schurr, T. G. 2004. The peopling of the New World. Perspectives from molecular
anthropology. Annual Review of Anthropology 33: 551-583.
Shinoda, K., N. Adachi, S. Guillen, y I. Shimada 2006. Mitochondrial DNA analysis
of ancient Peruvian highlanders. American Journal of Physical Anthropology 131: 98-107.