Nature：科学家成功完成距今100多万年的猛犸象的全球古老DNA测序研究

2021年2月20日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自斯德哥尔摩古遗传学中心等机构的科学家们通过对埋藏在西伯利亚冻土层中一百多万年的猛犸象牙齿进行分析，得到了世界上最古老的DNA测序信息，这一研究是当今科学家利用基因测序手段对遥远过去古老动物进行遗传测序的又一壮举。

研究者表示，这三份样本中一份样本大约由80万年历史，另外两个有超过100万年历史，对这些样本进行研究分析为巨大的冰河时代哺乳动物的研究提供了重要的信息，这其中就包括古老的猛犸象。其基因组远远超过了此前科学家已知测定的最古老的DNA，此前研究人员对一匹距今78万-56万年的马进行了基因组测序。Love Dalen教授说道，这些样本的DNA非常古老，而且其要比维京人的遗骸还要古老一千倍，甚至要早于人类和尼安德特人的存在。

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猛犸象最初于20世纪70年代在西伯利亚被发现，随后被陈列在了位于莫斯科的俄罗斯科学研究院中；文章中，研究人员首先从地质学角度确定了这些标本的年代，并将其与其它物种进行比较，比如小型啮齿类动物，这些样本在特定时期是独一无二的，并能在相同的沉积层中被发现，这就表明，其中两种哺乳动物是超过一百多万年的古代草原猛犸象，而且这三头猛犸象中最小的一头是迄今发现的最早的猛犸象之一。

DNA拼图

此外，研究人员还从每个猛犸象的牙齿粉末样本中提取到了其遗传学数据，研究者说道，从本质上来讲，这就好比是你在晚餐盘里放了一撮盐，当其分解成非常小的碎片时，研究人员就能对数千万个组成DNA链的化学碱基对进行测序分析，并根据遗传信息进行年龄估算。研究者指出，最古老的猛犸象被命名为Krestovka，其大约由165万岁，而年龄次之的猛犸象则名为Adycha，大约有134万岁，最年龄的猛犸象是Chukochya，其大约由87万岁。

研究者Dalen说道，对于最古老的猛犸象而言，这些差异可能是DNA年代测定过程中低估的结果，这意味着该生物可能有着120万年的历史，通过地质证据就能证明。有可能这个标本确实更古老，其曾经从永久冻土层中融化出来，然后被插入到一层更“年轻”的沉积物中，DNA片段就像是一个由数百万个小碎片组成的拼图，这要比从现代高质量的DNA中得到的小得多。研究人员利用猛犸象的现代近亲—非洲象的基因组来作为其算法的蓝图，从而重建了猛犸象的基因组部分；结果发现，较年长的Krestovka代表了一种此前未被识别的遗传谱系，于是研究人员推测，这一谱系与200万年前的其它猛犸象并不相同，其是北美移民的猛犸象的祖先。

此外，这项研究中，研究人员还追溯了从100万年前的猛犸象Adycha到Chukochya和其它近期发现的猛犸象的血统，结果发现了与生活在北极相关的基因突变，比如长毛、体温调节、脂肪堆积和耐寒性等，这就表明，在长毛猛犸象出现之前，猛犸象或许就已经有长毛特性了。

冰河巨兽

西伯利亚在干燥和寒冷的冰河期及温暖的湿润期之间不断交替，如今，气候变化不断融化永久冻土层并展现出了更多的标本，研究者Dalen说道，尽管更高的降雨量可能意味着遗体会被冲走，最新技术意味着研究人员可能会从永久冻土层中发现更古老的DNA并对其进行测序，永久冻土层可以追溯到260万年前。此外，研究人员还热衷于观察诸如麝牛等生物以揭示现代物种的进化机制。如今，基因组学研究已经慢慢渗入到了对冰河时代巨人的研究中，后期研究人员还将继续利用基因组学利器进行该领域的深入研究。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

van der Valk, T., Pečnerová, P., Díez-del-Molino, D. et al. Million-year-old DNA sheds light on the genomic history of mammoths. Nature (2021). doi：10.1038/s41586-021-03224-9