羊皮纸由动物皮制成，在欧洲、中东和非洲部分地区使用了数千年。它是多种书面记录的材料，包括法律文件和地图。由于皮保留了生物材料，羊皮纸可以在保存表面文字的同时保留遗传线索。
“因为它们是由动物皮制成的，所以通常可以从羊皮纸中提取遗传信息，”这项研究的论文通讯作者、北卡罗来纳州立大学英语系副教授Tim Stinson说。“这些遗传信息反过来为我们提供了一扇通往过去的窗口，回答诸如手稿制作时间和地点等问题。”
保存在古代羊皮纸中的DNA
遗传信息揭示的内容可能远不止单个文档的起源。由于羊皮纸被广泛使用了几个世纪，从中回收的DNA可以帮助研究人员调查驯化动物随时间的变化、不同品种的出现以及影响家畜的疾病。
论文合著者、北卡罗来纳州立大学兽医学院Oscar J. Fletcher比较肿瘤遗传学杰出教授Matthew Breen说：“由于羊皮纸使用时间如此之长，且通常记录了详细的历史信息，它们所包含的遗传信息也可以阐明驯化农场物种的进化、品种随时间的发展、家畜疾病等问题。”
直到现在，获取途径一直是一个主要障碍。如果取样可能造成永久性损坏，图书馆、博物馆和其他机构对于允许研究人员从稀有且具有文化重要性的手稿中取样抱有可以理解的担忧。
Stinson说：“这篇论文特别重要，因为这个遗传分析新兴领域面临的最大挑战之一一直是接触历史羊皮纸，原因是担心收集样本会损坏这些具有重要文化意义的文物。我们的工作表明，我们可以在不损害羊皮纸的情况下收集样本，这是向前迈出的一大步。”
测试91份历史手稿
为了演示这种方法，研究人员从杜克大学鲁宾斯坦图书馆收藏的91份手稿中收集了细胞样本。这些文档来自从英国到埃塞俄比亚的各地，制作时间介于8世纪末至20世纪初之间。
取样方法出奇地简单。研究人员用干燥的细胞学刷轻轻擦拭羊皮纸，这种刷子与用于巴氏涂片检查的刷子类型相同。刷子收集细胞材料，同时保持历史文档完好无损。
Breen说：“细胞学刷可以在干燥时使用，非常擅长收集细胞材料，而不会损坏被取样文物的完整性。”
收集细胞后，团队从刷子上取下材料，并使用法医级别的下一代测序技术来分离和扩增遗传序列。
Stinson说：“我们本质上是在利用最先进的技术和遗传分析技术，获取有关历史文化和农业实践的新的实证信息。”
历史证据的新来源
在不损坏羊皮纸的情况下恢复大量遗传信息的能力，可能会让机构更放心地允许研究人员研究珍贵手稿。
Breen说：“我们已经表明，能够从这些羊皮纸中提取大量新信息而不损害它们。这有望与那些负责保存这些历史文档的组织建立信任。”
研究人员认为，历史羊皮纸代表了一个很大程度上未被探索的信息来源，可以将遗传学与历史学家、考古学家和其他学者传统研究的问题联系起来。
Stinson说：“我们对这个领域的潜力感到兴奋，正在寻求资金以让我们探索这种潜力。我们已经证明这是一个巨大的、未开发的历史信息来源，我们希望继续这项开创性的工作。”
Breen说：“我们在这里拥有一个非凡的机遇。这本质上是一个全新的领域，汇集了真正跨学科的专业知识，涵盖从遗传学到中世纪历史等领域。”
论文《动物档案中的探险：羊皮纸手稿遗传分析的新技术》发表在《手稿研究》期刊上，为开放获取。论文的合著者包括北卡罗来纳州立大学的研究助理Melissa Scheible、北卡罗来纳州立大学的高级研究学者Rachael Thomas、北卡罗来纳州立大学的人口健康与病理生物学副教授Benjamin Callahan、杜克大学的博士后研究助理Nicholas Wagner，以及西悉尼大学的法医学副教授Kelly Meiklejohn。