170万前犀牛牙齿里 藏了哪些和你我有关的遗传秘密?

2019-09-19 07:02:30 来源: 知否 举报
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(原标题:Scientists dig genetic clues from 1.7m-year-old rhino tooth)

作者 | 辰辰

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

170万前犀牛牙齿里 藏了哪些和你我有关的遗传秘密?

图示:距今170万年的犀牛头骨

日前,科学家从一头170万年前的犀牛牙釉质中提取出的遗传信息,比科学家所提取的地球上最古老DNA序列还要早100万年。

据悉,此前最早的DNA信息记录是科学家从一匹70万年前的马身上提取的。这次所提取的蛋白质遗传信息也是有史以来最古老、最完整的遗传数据。

剑桥大学和哥本哈根大学的研究人员从乔治亚州德马尼西古犀牛牙釉质中发现了一组几乎完整的蛋白质,也被称为蛋白质组。

170万前犀牛牙齿里 藏了哪些和你我有关的遗传秘密?

图示:距今170万年的犀牛牙齿

蛋白质是人类等生物体内发挥主要功能的分子,因此研究它们能够揭示物种的生物学特性。蛋白质组是由细胞或组织产生的蛋白质混合物,虽然它本身并不是DNA,但其能够帮助科学家了解物种的基因在做什么。

这一成果标志着古代生物分子研究领域的一项突破,通过让科学家们精确重现更久远的进化过程,相关信息可以解开动物和人类生物学中一些最大的谜团。

哥本哈根大学全球研究所古蛋白质组学专家恩里科·卡佩里尼(Enrico Cappellini)教授说:“牙釉质非常丰富,而且非常坚固,这就是为什么大部分蛋白质记录都是从牙齿中提取的。”

“这是我们获得的最古老遗传信息。所提取的蛋白质组信息能够帮助我们重建分子进化方式,也远远超出了DNA信息的保存时限。相关分析将为分子进化研究开启令人兴奋的新篇章。”

牙釉质是哺乳动物体内最坚硬的物质。研究人员利用质谱技术扫描牙齿化石,寻找比DNA寿命更长的蛋白质并进行测序,从而获得了此前无法通过DNA测试获得的遗传信息。研究人员发现,这种蛋白质比DNA的寿命更长,比胶原蛋白的遗传信息更丰富。此前胶原蛋白是从100万年以上化石中发现的唯一一种蛋白质。

随着时间的推移,DNA信息无法完整保存下来,这一事实使得已灭绝的物种很难复活。哈佛大学正试图利用冰河时代冻死的猛犸象培育出大象和猛犸象的杂交后代。

目前,科学家只掌握了最近40万年的DNA数据,也无法从基因角度追踪人类的完整进化历程。黑猩猩是与人类基因最接近的现存物种,但现代人类和黑猩猩的谱系在大约六七百万年前就已经分开,这意味着现代人类90%以上的进化路径都没有遗传信息可供参考。科学家们也不知道我们和直立人等已经灭绝的物种之间有什么基因联系,因为目前所知道的一切几乎都是基于解剖学信息,而不是基因信息。

研究人员希望这一技术突破能帮助专家们更多地了解现代人是如何进化的。

哥本哈根大学教授进化遗传学家斯科·威勒斯乐福(Eske Willerslev)表示,“这项研究为研究人类和哺乳动物的进化提供了更多选择。这将彻底改变基于分子标记研究进化的方法,并为古代生物分子研究开辟一个全新的领域。”

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乔俊婧 本文来源:知否 责任编辑:乔俊婧_NBJ11279
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