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科技工作者之家 2019-08-01
DNA作为基因的“硬拷贝”可以在适宜的条件下存活数千年,而基因的短暂工作拷贝——活体细胞中的RNA,却会在一系列的循环酶的作用下迅速降解。甚至在机体死亡后,RNA的这种不稳定仍会继续下去。正因如此,科学家们普遍认为,找到完整的古代细胞RNA(其转录组)的可能性微乎其微。但也有一些例外(主要是在植物中),这不禁让人们开始思考,是否存在保存完好、足以测序的古代动物转录组。
据7月30日发表在开放期刊《公共科学图书馆·生物学》上的一项新研究称,科学家们成功了。来自哥本哈根大学的Oliver Smith 与同事一起自一只更新世时期的狼——“Tumat puppy”身上提取到了RNA。这一结果为研究古代生物的一系列RNA转录体提供了可能。
“Tumat puppy”生活在距今14300年前,此前一直被保存在西伯利亚地区的永久冻土层中。实验人员从它的肝脏组织中分离出RNA进行分析,并与分别来自19世纪和20世纪的狼的组织进行了对比。利用多种转录组技术和质量控制措施,该团队从“Tumat puppy”身上提取的RNA序列真正代表了该动物的RNA——许多肝脏特异性的转录体与来自狼和狗的更现代的样本相匹配。
“Tumat puppy”的转录组是迄今为止最古老的RNA序列,比第二古老的转录组至少早1.3万年。作者指出,与古基因组学不同,古转录组学不太可能成为常规,因为即使在最好的条件下,RNA也不如DNA保存得好。
尽管如此,很可能还有大量其他自然冷冻的样本可以用于破译古生物转录组,这不仅为研究人员打开了古生物基因的大门,也为我们认识转录组编码的细胞活动提供了可能。
“古DNA研究人员以前一直不愿意对古代RNA进行测序,因为它通常比DNA更不稳定,更容易被酶降解。”Smith博士说,“然而,在我们成功地对植物材料中的古代RNA进行测序之后,我们推测,那些冷冻在永久冻土层中并保存完好的动物标本,可能也保留了足够用于测序的物质。令我们高兴的是,我们不仅发现了来自各种组织的RNA,而且在某些情况下,这种信号如此强烈,以至于我们能够以一种生物学意义上的方式来对这些组织进行区分。”
“我们认为古RNA的未来有很大的潜力。例如,当今许多与临床最相关的病毒都有RNA基因组,而RNA阶段对于理解基因调控的复杂性往往是至关重要的。在讨论推动进化的环境压力时,这可能会产生影响。”Smith博士补充道。
科界原创
编译:Sky
审稿:阿淼
责编:张梦
期刊来源:《公共科学图书馆·生物学》
期刊编号:1545-7885
原文链接:
https://phys.org/news/2019-07-gene-transcripts-ancient-wolf-years.html
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