Aplication of authenticity criteria in mitochondrial studies on archaic bone remains from a prehispanic Muisca population.

Abstract

Introduction: Ancient DNA (aDNA)studies can support hypotheses regarding ancient populations; molecular studies can analyze the local population’s genetic composition, minimizing biases introduced by later migrations, demographic expansions, mutations, and bottleneck effects. These analyses must be performed with special care because of the low DNA concentrations and contamination risk; therefore, it is necessary to establish protocols to guarantee the reproducibility and veracity of results. Objective: The present study aims to establish a protocol to obtain ancient DNA from 16 pre-Columbian bone samples found in an excavation performed in the area «Candelaria La Nueva» in Bogota, Colombia, dated in the period «Muisca Tardio». Methods: Four founder mitochondrial DNA Amerindian haplotypes were analyzed by high resolution restriction enzyme analyses, obtaining fragments between 121 and 186 base pairs (bp). Different analyses were performed following a strict control of authenticity criteria regarding laboratory conditions, including: positive and negative controls, reproducibility of results, and verification of particular characteristics present in ancient DNA. Results: Results obtained from the bone samples showed the exclusive presence of haplogroup A in the population studied. This data support the statement of the archaeologists of a single biological population in space and time. The distribution of this haplogroup in a 100% frequency supports the hypothesis of Chibcha genetic affiliation. Conclusion: The present study is a contribution to the study of genetic diversity in archaic American populations, allowing the integration of geographic and historic data with genetic characterization techniques associated with linguistic, ethnographic, and glottochronology patterns. Following the protocol proposed in the present study allows fulfilling authenticity criteria for ancient samples with the available techniques. Introducción: Los estudios de ADN arcaico (aADN) pueden verificar hipótesis sobre las poblaciones del pasado, permiten analizar la composición genética, pudiéndose así soslayar sesgos introducidos por migraciones, expansiones demográficas, mutaciones y cuellos de botella acontecidos con posterioridad. Los métodos de análisis son objeto de cuidadoso procedimiento debido a la dificultad de recuperación y a la posibilidad de contaminación, por lo tanto es necesario establecer protocolos que garanticen la reproducibilidad y veracidad de los resultados. Objetivo: El presente estudio tiene como fin establecer un protocolo para la obtención de ADN arcaico en 16 muestras óseas precolombinas encontradas en una excavación del sector de Candelaria La Nueva, Bogotá, Colombia, fechadas dentro del período Muisca Tardío. Métodos: Se estudiaron 4 haplogrupos fundadores amerindios presentes en el ADN mitocondrial arcaico, mediante enzimas de restricción con base en estudios de alta resolución obteniendo fragmentos de tamaños entre 121 y 186 pares de bases (pb). Los distintos análisis se realizaron observando un estricto control de los criterios de autenticidad en relación con las condiciones de laboratorio, incluyendo el uso de controles y blancos, la reproducibilidad de resultados y la verificación de las características particulares que presenta el ADN arcaico. Resultados: Los resultados obtenidos de las muestras óseas arcaicas establecieron la presencia única del haplogrupo «A» en la población estudiada. Estos datos apoyan la afirmación de los arqueólogos en cuanto a que se trata de una misma población biológica tanto espacial como temporalmente. La distribución de este haplogrupo en una frecuencia del 100% soporta la filiación genética con los grupos chibcha. Conclusión: Este trabajo es una contribución al estudio de la diversidad genética en las poblaciones americanas antiguas, permitiendo abordar la integración de datos geográficos e históricos con técnicas de caracterización genética asociados con patrones lingüísticos, etnogeográficos y glotocronológicos.