科學家成功在1.4萬年前的狼標本上找到並測序RNA
在措施完善的情況下DNA(脫氧核糖核酸)可以保存數千年,因此科學家往往以此來研究古埃及人、英國先民以及早期人類祖先的基因組。而RNA(核糖核酸)降解速度就快很多,因此很難在舊樣品上發現它的身影。不過研究人員做到了這點,在西伯利亞永久凍土帶中凍結的一隻14,000年前的狼的RNA進行了分離和測序。
Credit: Northeastern Federal University
DNA是遺傳信息長期儲存在生物體中的地方,科學家們正在將其作為一種數據存儲系統進行研究,它可以遠遠超過傳統的光盤和磁力驅動器。但RNA是基因的“工作副本”,因此它的存在時間非常短,甚至可能短至2分鐘。因此此前科學家認為從古代系統中提取RNA的“轉錄組”幾乎是不可能的。
不過此前也有例外發生。此前可以測序和驗證的最古老RNA是700年前的玉米,而最老的已經恢復但不能測序的來自5000歲的蒂羅爾冰人。而現在來自哥本哈根大學,蒂賓根大學,東北聯邦大學和比利時皇家自然科學研究所的研究人員發現了一個更古老的樣本。
這個樣本來自於一個綽號為Tumat Puppy的標本,它是更新世(Pleistocene)時期狼或狗的木乃伊遺骸,可追溯到大約14,300年前。該團隊分離並分析了從動物肝臟組織中提取的RNA,並將其與來自19世紀和20世紀的兩個更近期的狼樣本的組織進行了比較。
該團隊成功測序了老年動物的RNA,並通過將其與來自更現代的狼的肝臟特異性轉錄本相匹配,證實它代表了該生物的RNA整體。這使得這是有史以來最早的轉錄組測序,至少有13,000年。
該論文的第一作者奧利弗·史密斯(Oliver Smith)表示:
古代DNA研究人員以前不願意嘗試對古老的RNA進行測序,因為它通常比DNA更不穩定,更容易發生酶促降解。然而在我們最近在從植物材料中成功測序古代RNA之後,我們推測在凍結在永久凍土中、保存完好的動物標本同樣可能保留足夠的材料來排序。令我們高興的是,我們發現我們不僅找到了來自各種組織的RNA,我們可以用一種具有生物意義的方式區分組織。
這篇論文發表在《PLOS Biology》上。