科学家成功在1.4万年前的狼标本上找到并测序RNA

RNA是什么?

核糖核酸是一种遗传信息的载体,缩写为RNA,它存在于生物细胞和部分病毒中。RNA与平常说的DNA有着明显的区别,RNA的组成单位是核糖核苷酸,DNA的组成单位是脱氧核苷酸;RNA多为单链结构,不作为遗传物质,而DNA是双螺旋结构,属于遗传物质;RNA的主要作用只是实现遗传信息在蛋白质上的表达,是遗传信息向表型转化过程中的桥梁。

在措施完善的情况下DNA(脱氧核糖核酸)可以保存数千年,因此科学家往往以此来研究古埃及人、英国先民以及早期人类祖先的基因组。而RNA(核糖核酸)降解速度就快很多,因此很难在旧样品上发现它的身影。

不过研究人员做到了这点,在西伯利亚永久冻土带中冻结的一只14,000年前的狼的RNA进行了分离和测序。

DNA是生物体中实现遗传信息长期储存的地方,科学家们正在将DNA作为一种数据存储系统进行研究,它可以远远超过传统的光盘和磁盘驱动器。RNA是基因的“工作副本”,具有较高的转化率,可能仅仅只需要两分钟。因此科学家一直认为从远古生物细胞中回收RNA“转录组”几乎是不可能的。

虽然如此,但也有一些例外情况。现在,已经实现RNA测序和验证的最古老的物种是700年前的玉米,已经实现恢复但无法测序的最古老的物种是5000年前的蒂罗尔冰人。这次,来自多个科研机构的研究人员组成的团队,对一个更古老的样本进行了研究,希望能实现突破。

这个更古老的样本绰号为Tumat Puppy,来自一具更新世时代狼的遗骸,它的历史可以追溯到大约14300年前。研究团队分离并分析了从遗骸肝脏组织中提取的RNA,并将其与19世纪和20世纪的两个现代狼组织样本进行了比较。

研究团队成功的对遗骸肝脏组织的RNA进行了测序,并通过将其与来自现代狼的肝脏特异性转录物进行匹配,确认它作为一个整体的RNA具有代表性,使得它成为有史以来最古老的转录组。

该论文的第一作者奥利弗·史密斯(Oliver Smith)表示

古代DNA研究人员以前不愿意尝试对古老的RNA进行测序,因为它通常比DNA更不稳定,更容易发生酶促降解。然而在我们最近在从植物材料中成功测序古代RNA之后,我们推测在冻结在永久冻土中、保存完好的动物标本同样可能保留足够的材料来排序。令我们高兴的是,我们不仅可以找到来自各种组织的RNA还可以用一种具有生物意义的方式区分组织。

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