DNA er forbausende stabilt sammenlignet med RNA som brytes lett ned av RNaser som er allestedsnærværende. Nedbrytningsprosesser av DNA er fragmentering i mindre biter, samt deaminering og oksidasjoner. Med amplifisering av gener med PCR og moderne neste generasjons sekvenseringsteknikker er det mulig å sekvensere samtidig millioner av loci fra ultrakorte DNA-fragmenter. Det er isolert gammel-DNA fra mummifisert materiale, organismerester i permafrost, frø, herbariemateriale, mineralisert pollen, fjær, eggeskall, ved, muslingskall, koprolitter med fossilert avføring (paleofeces), og kalsifiserte tannplakk (l. calculus - småstein). Et av de største problemene med isolering av arkaisk gammel-DNA er nedbrytning av molekylet gjennom tusenvis av år og kontaminering (forurensning) fra eksogent genetisk materiale fra mikroorganismer, sopp, dyr og mennesker. Ekstraksjon, autenitisering og bestemmelse av ekthet av gammel-DNA krever spesielle laboratorier med overtrykk som hindrer innsug og filtrert luft, luftsluser ved inngangen til laboratoriet, UV-bestråling og blekemidler til rens av overflater.
En måte å estimere kontaminering er ved bruk av mitokondrie DNA (mt-DNA) som finnes i større mengder enn DNA fra cellelkjernen. Korte DNA-fragmenter ble i 1984 ekstrahert fra muskler fra museumseksmplerer fra en utdødd sebraart Quagga og deretter sekvensert. Det er nå mulig foreta DNA-analyse av utdødde dyr og mennesker som levde for opptil 600000 år siden. Studier av gammel-DNA fra dentin i tenner og beinrester fra hominidene har vist en demografisk historie om det moderne menneske, neanderthalere og denisovanere. Det finnes nå store samlinger enkelttrådet DNA-bibliotek for menneskeaper og menneskearter.
Svensk Svante Pääbo som fikk nobelprisen i medisin eller fysiologi i 2022 har brukt gammel-DNA i undersøkelse av familietreet til menneskene, denisovanere og våre nærmeste slektninger neanderthalere. Med studiet av holobiomet og disse metodene er det blitt mulig å følge menneskets utviklingshistorie med overgang fra jegere og samlere til husdyr- og landbruk, domestisering, spredning av virussykdommer. Hologenomet er samlingen av alle DNA-fragmentene som inngår organismens genom og mikrobiom undersøkt med metagenomanalyse.
Litteratur
Slatkin M & Racimo F: Ancient DNA and human history. PNAS 113 (23) (2016) 6380-6387, doi.org/10.1073/pnas.1524306113