Antik DNA, antik örneklerden izole edilen DNA'dır. Antik DNA sayesinde kemikler, dişler, kurumuş hayvan ve bitki dokuları, yumuşak dokular ve mumyalaşmış dokulardan izole edilerek canlıların geçmişi, hastalıkları, cinsiyetleri saptanabilmekte ve filogenetik ağacın oluşmasında kullanılabilmektedir.
İlk Antik DNA çalışması 1984 yılında yayımlanan, soyu tükenmiş bir zebra alt türü olan yaklaşık 140 yıllık bir QUAGGA üzerinde yapılmıştır. Higuchi ve Wilson bu çalışmalarıyla, quagganın zebraya yakın bir akraba olduğunu ve diğer atgillere çok daha uzak bir ilişkisi olduğunu gösterdi. Bunlar, soyu tükenmiş bir türden belirlenen ilk genetik dizilerdi. 1985 yılında ise Svante Paabo 2,400 yıl öncesine ait bir çocuk mumyasından, plazmid vektöründe moleküler olarak klonlanabilecek bir DNA içeriği keşfetti ve insan üzerinde yapılan ilk antik DNA çalışmasını gerçekleştirdi. Fakat bu çalışmalar DNA hasarları sebebiyle tekrarlanamazdı.
1985 yılında Kary B. Mullis tarafından PCR tekniğinin geliştirilmesi ile Antik DNA çalışmaları kolaylaşmıştır. Bu teknik sayesinde son derece duyarlı testler gerekleştirilebilir ayrıca antik DNA'nın hasar görmüş molekülleri deneyi bozmaz. Ancak PCR'nin en önemli avantajı, aynı diziyi farklı quagga ekstraktlarından birkaç gün içinde çoğaltmayı mümkün kılan teknik basitliğidir.
PCR'ın keşfiyle beraber antik DNA çalışmaları yagınlık kazanmıştır. Svante Paabo 1988 yılında yayınladığı bir çalışmasında PCR yöntemini kullanarak 7000 yıl öncesine ait bir insan beyninden alınan mitokondriyal DNA'yı incelelemiş ve Amerikan Kızılderililerinkinden çok farklı ve eski dünyada nadir görülen bir Mitokondrial DNA dizisi keşfetmiştir.
Bu tür araştırmaların birçok hedefleri bulunmaktadır. Farklı popülasyonlardaki DNA dizilerinin karşılaştırılması, araştırmacılara sadece ortak varyantları tespit etmelerine yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda dizilerin ne kadar ilişkili olduğunu tahmin etmelerine de olanak tanır. Bu bilgi, popülasyonların birbirleriyle nasıl ilişkili olduğunu ve ortak bir ata paylaştıkları zamanın ölçmesinde yardımcı olabilir. Ayrıca, nüfus büyüklüğündeki eski genişlemeleri ve daralmaları, salgınlar, kıtlıklar, savaşlar veya göçlerin ardından olmuş olabilecek durumları dahi gösterebilir.
Geçmişe dair bu kadar çok bilgi veren antik DNA için en sıkıntı veren husus ise kolayca kontamine olabilmesidir. Arkeologlar veya müze görevlileri tarafından örnekleri işlerken dökülen deri hücreleri; toz partikülleri; veya aynı odada yapılan önceki deneylerden kalan mikroskobik miktardaki DNA. Özellikle modern insan kaynaklı kontaminasyonlar eski insan kalıntılarının incelenmesinde önemli bir sorundu. Bu sebeple PCR labaratuvarlarının havalandırmaları ayru tutulur, ekstraksiyon ve amplifikasyon işlemlerinin diğer çalışmalarla ayrı bir odada yapılır ve reaktanların olabilecek en dikkatli şekilde işlenir.
Fakat bu önlemler antik DNA'nın labaratuvar ortamına getirlimesi sırasındaki önlemlerdir. Özellikle kazı alanlarından çıkarılan antik örnekler üzerlerinde hali hazırda DNA çalışmalarını olumsuz etkileyecek birçok etken bir arada yer alır. Örnek olarak olursak farklı DNA molekülleri içeren diğer türler ile aynı ortamda bulunması ve yıllarca DNA çalışmalarının anahtar aşamalarını inhibe edecek kimyasal maddeler ile temas halinde durmuş olması sayılabilir. Daha Spesifik bir örnek olarak daha önce bahsettiğimiz Svante Paabo'nun Florida'da 7000 yıllık bir insan beyni üzerinde yaptığı antik DNA çalışması DNA örneği içersindeki albumin sebebyile sekteye uğramış ve albumin farkedilip uzaklaştırılana dek PCR işlemi gerçekleştirilememiştir.
Bu kadar çok kontaminasyon faktörünün varlığı doku seçimlerini de etkilemektedir. 1989'da Oxford Üniversitesi'nden Erika Hagelberg ve Bryan Sykes'ın kemik dokusu kullanarak yaptığı çalışamaya dek büyük oranda yumuşak doku örnekleri kullanılıyordu. Osteoblast ve osteoklastlardan kaynaklandığı düşünülen bu DNA kemikleri oluşturan minerallere bağlanmasından dolayı DNA için bir depo kaynağı olarak yumuşak dokuyu yerine daha kullanışlı olabilir.
DNA'nın çok uzun bir süre korunacağı kaynakların bulunabilmesi fikri "Yok olmuş türleri canlandırarak soyu tükenmeyi tersine çevirmek mümkün mü?" sorusunu da beraberinde getirir. Eski insansı canlıların aynı ikizlerini klonlayabilir veya hatta dinozorlar için üreme çiftlikleri kurabilir miyiz? Bir dizi zorluk bu sorulara olumlu cevap vermeyi zorlaştırır. DNA'nın belli bir süre sonra su, oksijen ve arka plan radyasyonu gibi etkenlerle bozulması DNA'nın doğru bir şekilde okumasını imkansız hale getirir. Fakat DNA kuru bir ortamda muhafaza edilen amber içinde tutsak edilmiş böceklerden okunabilir bir biçimde elde edilebilir. Ancak böyle durumların oldukça nadir olması klonlama hayallerimizi büyük ölçüde sekteye uğratır.
