Ein generelles Problem war bisher die Menge des benötigten Materials. Bis zur Einführung des neuen Untersuchungsverfahrens von 454 Life Sciences, wären für die Entschlüsselung des gesamten Genoms mehrere Kilogramm Neandertalerknochen notwendig gewesen, um die erforderlichen Millionen von PCR-Reaktionen durchführen zu können. Nun kann man Museumsdirektoren noch davon überzeugen, kleinste Proben aus „ihren“ Neandertalerknochen entnehmen zu dürfen, aber man ringt ihnen mit Sicherheit kein Einverständnis für die Pulverisierung des gesamten Skelettmaterials ab. Da mit der neuen Methode auch die winzigen aDNA-Fragmente aus kleinen Mengen Knochenmaterial in ausreichender Zahl amplifiziert und sequenziert werden können, steht dem Unterfangen des internationalen Forschungsteams zumindest kein Museumsdirektor skeptisch gegenüber.

Die sichtbare Erhaltung eines Organismus sagt wenig über den Zustand der enthaltenen aDNA aus. Aus Moorleichen ist beispielsweise aufgrund des sauren Liegemilieus selten verwertbare DNA zu extrahieren. Ob eine Knochenprobe überhaupt verwertbare DNA-Fragmente enthält, wird deshalb schon im Vorfeld durch biochemische Tests überprüft. Häufig untersucht man dazu die Aminosäuren. Sind diese bis zu einem gewissen Grad erhalten, kann man mit großer Sicherheit davon ausgehen, auch alte DNA zu finden. Weitermachen lohnt sich also bei so einer Probe.

Und nur durch viele Vergleiche rückt man den Bakterien, Pilzen und Wissenschaftlern zu Leibe, die im schlimmsten Falle alle mit ihren genetischen Spuren in den Analyseergebnissen auftauchen. Denn selbst unter den besten Umständen liefert ein sehr großer Teil der sequenzierten Proben DNA, die nicht vom Neandertaler stammt. Das heißt, es müssen eine Unmenge an einzelnen Sequenzierungen vorgenommen werden, dazu kommen noch zahlreiche Kontrolldurchgänge, um zu überprüfen, ob die gleiche Probe immer zu gleichen Ergebnissen führt. Und hier ist ein weiterer großer Vorteil der neuen Untersuchungsmethode. Sie ist schnell. Ein Gerät liefert in etwa 12 Stunden bis zu 200.000 verwertbare DNA-Sequenzen.

Doch wie kommt das Forschungsteam um Svante Pääbo jetzt, trotz all der geschilderten Probleme, zu der sehnlichst erwünschten Neandertaler-DNA? Das ist einfach erklärt: durch Vergleichen, Vergleichen und nochmals Vergleichen. Alle ausgelesenen und aufgeschlüsselten DNA-Sequenzen werden mit anderen schon bekannten Sequenzen verglichen, um die Kontaminationen zum Beispiel von Bakterien etc. herauszufiltern. Abgesehen davon, dass Bakterien und Pilze eh sehr signifikante DNA-Sequenzen haben. Am schwierigsten gestaltet sich natürlich die Unterscheidung der DNA des Neandertalers und des modernen Menschen. Um dieses Vorgehen zu erklären, müssen wir kurz einen Blick auf die gegenseitigen Verwandtschaftsverhältnisse der folgenden drei Protagonisten werfen. Die Entwicklung der Schimpansen, sowie der Gattung Mensch trennte sich vor knapp 6 Millionen Jahren. Die Schimpansen sind mit 99% übereinstimmender DNA die nächsten lebenden Verwandten des heutigen Menschen. Im gleichen Bereich muss die Überstimmung zwischen Schimpanse und Neandertaler liegen, unserem engsten, allerdings ausgestorbenen Verwandten. Die Linien Neandertaler und moderner Mensch haben sich vor knapp 500.000 Jahren getrennt. Die Unterschiede zwischen dem modernen Mensch und dem Neandertaler liegen somit in dem restlichen einen Prozent. Unsere DNA ist bekannt und die des Schimpansen ist ebenfalls komplett entziffert. Und so werden „einfach“ die sequenzierten Proben mit der DNA des Schimpansen und der des modernen Menschen verglichen. Sequenzen, die weder dem Menschen noch dem Schimpansen gleichen, sind mit allerhöchster Wahrscheinlichkeit vom Neandertaler. Entstanden seit der Zeit seiner Trennung von der Linie des modernen Menschen.

In den nächsten zwei Jahren möchten die Wissenschaftler Proben aus mehreren gut erhaltenen Neandertalern entnehmen, um etwa 60 Milliarden Basen aus Millionen von DNA-Fragmenten zu bestimmen. Da sich viele dieser bestimmten Fragmente in größeren Bereichen überlappen, kann man aus ihnen einen Entwurf der 3 Milliarden Basen rekonstruieren, aus denen das Genom des Neandertalers besteht.

Oberste Priorität bei der Erfoschung der aDNA ist im Übrigen die Reinheit des Labors und der Geräte. Zur Kontrolle werden immer wieder sogenannte negative PCR-Zyklen durchgeführt. Dabei wird statt DNA Wasser verwendet. Kommt es zu einer Amplifikation, müssen irgendwo im Laufe des Untersuchungsprozesses fremde DNA-Spuren zu Verschmutzungen führen und von „falscher“ DNA hat man ja nun schon mehr als genug.