“时光胶囊”——古DNA帮助科学家研究人类的进化学术资讯

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芝加哥大学遗传学家Maanasa Raghavan建立了一个古DNA研究实验室，从古代的化石残骸中提取出基因序列进行分析。

考古学家们多从史前器物中了解过去，那些工具、艺术品和建筑诉说着古代人类的生活，而从远古的骨骼，特别是古人类和那些近缘物种骨骼中提取DNA的想法则十分新颖。试想一下，通过研究这些DNA，便能了解不同群体之间如何联系，他们来自哪里或是他们生过什么病。

遗传学家Maanasa Raghavan教授，近期加入芝加哥大学并建立了一个研究古DNA的实验室。她说：“现在我们有了工具，可以直接从远古的骨骼残骸中提取基因组并进行测序，它就像是古人的‘时间胶囊’。”

对古DNA进行测序可以得到古人在特定时间节点的信息。但要提取这种DNA，首先需要找到合适的骨头，比如牙齿或是内耳中致密的骨头（岩骨），因为只有这些骨头才能保存足够的DNA。然后，研究人员从骨芯中取些粉末或将一小段骨头直接磨碎，从中提取DNA并测序，这是一个十分精细的工作。Raghavan教授的实验室位于戈登综合科学中心的地下室，刻意与其他遗传实验室隔开，这是为了避免现代的DNA污染样本。

Raghavan和她的同事合理、有据且可持续地分析的样本越多，获得的个体和种群随着时间而进化的“图像”精度就越高。然后，他们可以把我们从人类学、考古学、语言学和生态学等其他领域了解到的知识分层，看看文化实践、人口流动和混合以及环境变化对人类遗传历史有什么影响。

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智利考古遗址。

比如Raghavan的第一个项目——分析南亚的古DNA样本。她与印度的研究人员和考古学家密切合作完成了这项工作。热带环境不利于DNA的保存，因此这类研究在该地区一直都不充分。但随着采样和基因测序工具的进步，研究人员找到了越来越多可利用的古生物材料。

南亚文化中种姓制度以及近亲通婚的历史，使得隐性基因突变疾病的发病率更高。通过研究不同时期人类的古DNA，Raghavan和她的团队将古代基因组和现代样本进行比较，推断出了该地区过去近亲结婚的情况，及其随着时间的推移对发病率的影响。同样地，他们还利用古DNA数据来了解不同的人群对某些疾病的易感程度。从现代人类的基因组数据可以知道特定的基因突变会导致易感某些疾病，在古DNA中寻找相同的变化，就能知道这种易感性是何时以及如何进化来的。

Raghavan希望能通过回顾过去来了解疾病的起源。结合人类其他方面的研究的经验，探究环境中是否有些因素导致了人类的疾病易感性，以及古人地生活中是否有着巨大的变革。她说：“有了获取古DNA的能力，我们便可以开始直接观察基因组随时间的变化，同时把基因组变化与过去环境或生活方式的变化联系起来。不仅能更好地绘出人类的进化蓝图，还能弄清人类是如何在特定时期，特定的环境中进化，以及怎样影响了人类疾病历史。”

科界原创

编译：攀汗

审稿：阿淼

责编：张梦

来源：美国芝加哥大学

原文链接：

https://phys.org/news/2019-06-ancient-dna-scientists-human-evolution.html