由香左前腿的皮肤和肌肉保存得异常完好
爱达伦
一头在西伯利亚永久冻土层中冰冻了近 4 万年的猛犸象产生了世界上最古老的 RNA。
该标本发现于 2010 年,绰号“Yuka”,被认为是保存最完好的猛犸象(原来的猛犸象)曾经发现过。 Yuka 最初被认为是一只幼年雌性,可能在 6 至 8 岁之间被洞穴狮子袭击后死亡。
科学家们已经能够从许多猛犸象身上检索到 DNA,其中包括一些超过 100 万年的猛犸象。它们基因组的重建让人们燃起了希望,希望有一天,这些物种——或者看起来像猛犸象的基因工程动物——能够被带到地球上。 通过基因工程复活。
DNA 编码所有动物制造蛋白质的遗传指令。当某个特定基因被打开时,DNA 中的代码就会转录成另一种称为 RNA 的分子。 RNA 的稳定性比 DNA 低得多,通常在死亡后数小时内降解。
迄今为止,发现的最古老的 RNA 来自 14,000 多年前保存在西伯利亚永久冻土中的狼。。现在,爱达伦 瑞典斯德哥尔摩大学的科学家和他的同事们成功地从 Yuka 的一条腿中提取了 RNA,几乎是之前记录的三倍。
该团队使用了从新鲜的现代标本中获取 RNA 样本的相同技术,但对其进行了轻微修改,以检索更小、更古老的分子。
“由香保存得非常完好,”达伦说。 “该标本很可能经历了快速冷冻并长期埋藏在永久冻土中,肌肉组织和毛茸茸的皮毛都得到了保存,这证明了这一点。这大大增加了 RNA 被保存的机会。”
然而,对团队不利的是,尤卡在从西伯利亚东北部发现遗骸的地方运往雅库茨克的途中被允许短暂解冻。 “我们的假设是,我们样本中仍然存在的任何真正古老的 RNA 都会被降解并碎裂成小碎片,”Dalén 说。
该团队必须格外小心,以防止所有样品进一步恶化并防止污染。 “我们使用液氮研磨样品,以及无菌材料、过滤空气、防护服和受控实验室环境,以避免我们的测序数据受到任何外部现代污染源,”他说。
RNA测序可以表明动物死亡时哪些基因被打开。在研究小组从 Yuka 的肌肉和皮肤中分离出的 RNA 中,他们发现了与肌肉代谢和细胞应激相关的基因活性迹象,这与 Yuka 死于洞狮袭击的观点一致。
最大的惊喜之一是,通过 DNA 和 RNA 分析的结合,研究小组现在确定 Yuka 实际上是一名男性。 “我已经存在了足够长的时间,知道这些事情会发生,”达伦说。 “Yuka 保存完好,已有 4 万年历史,但并不完整,因此从形态上判断个体性别并不总是那么容易。”
研究人员还搜索了流感病毒和冠状病毒等RNA病毒,但没有发现任何感兴趣的东西。 “但我认为我们将来会看到一些关于冰河时代 RNA 病毒的研究,”Dalén 说。 “例如,有一些更新世的鸟类尸体对于禽流感的研究非常有趣。”
Colossal Biosciences 的科学顾问 Dalén 表示,研究中恢复的 RNA 序列与猛犸象的灭绝没有直接关系,该公司今年早些时候声称已经使可怕的狼从灭绝中复活。。但他说,这项研究可以提供有用的见解,了解哪些基因对某些性状的发展很重要。 “猛犸象的 RNA 图谱将来可以告诉我们某些特征(如猛犸象的毛发)是如何通过基因控制的。”
梅林·克罗斯利 悉尼新南威尔士大学的研究人员表示,获得如此古老的 RNA 是一项了不起的成就,但这些发现并没有告诉我们太多有关猛犸象生物学的信息。 “这有点像在悉尼海港大桥下驾驶一架轻型飞机,”他说。 “这是一项令人印象深刻的技术壮举,但我不确定我们从中学到了什么。”
Crossley认为,虽然未来可能会发现较旧的RNA样本,但该团队已接近RNA存活时间的极限。他说,也不太可能从其他猛犸象那里获得有用的信息,因为像尤卡这样的标本非常罕见。
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