Cell头条：迄今最古老RNA分子，开启猛犸象研究新视角

近日，Cell Press 官网头条展示了一项关于古 RNA 研究的新成果。

这项研究来自斯德哥尔摩大学，论文题为：Ancient RNA expression profiles from the extinct woolly mammoth，于 2025 年 11 月 14 日在线发表于 Cell 期刊。

古 DNA 技术彻底改变了我们对 200 万年前到现在的已灭绝生物及现存生物的研究范式，不仅成功重建了多种已灭绝物种的基因组，还复原了其曾繁衍生息的生态系统。然而，现有 DNA 测序技术本身无法直接揭示组织特异性、基因表达动态或转录调控信息，因为这些功能主要编码于 RNA 分子中。

该研究报道了 10 头晚更新世的猛犸象的转录组谱，其中一具测年约为 3.9 万年的猛犸象标本，提供了足够精细的转录信息以解析骨骼肌代谢相关的组织特异性调控机制和生物学功能，成为迄今发现的最古老的古 RNA 序列。该研究表明了 RNA 可以保存数万年之久，有望变革已灭绝生物的研究方式，展示了突破既有认知框架的古 RNA 分子研究潜力，构建了跨时间维度验证和解码保存转录组的分析体系。

基于这些发现，我们可预见，未来将兴起整合基因组学、蛋白质组学和转录组学的多维度古生物学研究。

RNA 分子在细胞代谢中发挥着关键且多样的作用，不仅承载编码信息、合成功能性蛋白质、调控基因表达，还可借助其催化特性促进蛋白质组装和内含子剪接。动态的转录变化不仅在不同发育阶段塑造并调控细胞代谢，还能响应环境刺激实现适应性调节，同时精细调整基因组结构和基因表达模式。如此丰富的调控信息，无法仅通过基因组 DNA 直接获取，而蛋白质组学分析也只能捕获其中部分动态过程。

已灭绝物种，因无法获取新鲜 RNA 活体来源，在转录数据恢复方面构成了特殊挑战。尽管古 DNA（aDNA）和古蛋白质已证实在生物体死后具有相对稳定性（某些情况下甚至可存留数百万年之久），但 RNA 因易受核糖核酸酶快速降解而显脆弱特性，除非死亡后立即固定处理，否则难以长期存留。

因此，尽管古 RNA（aRNA）研究曾在古遗传学早期处于前沿领域，但相关成果至今仍较为有限。值得注意的是，科学界已成功利用福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织对“1918 西班牙流感”等历史病毒 RNA 基因组进行测序。此外，新近研究表明，通过对古代及近代动物标本开展研究，可获取足够完整的 RNA 进行测序，甚至可解析组织特异性基因表达模式。然而，即便已取得这些突破性进展，但古 RNA 研究领域仍处于起步阶段。

在这项新研究中，研究团队尝试将古 RNA 研究拓展至已灭绝动物的古转录组领域——以标志性物种长毛猛犸象为研究对象。通过继承并拓展历史标本与古代样本的研究经验，研究团队提出了古 RNA 分子分离的方法论框架。同时设计了涵盖宏基因组学和宏转录组学分析的质量控制标准，结合深度测序策略、序列比对方法以及针对古转录组数据特征的分析流程。这些分析手段充分纳入古 RNA 分子固有的比对特性和片段化特征，可有效排除 DNA 污染源对基因丰度分析的干扰。同时，该研究提出了古 RNA 序列转录丰度、组织特异性及内源性来源的判定标准。

应用该体系分析猛犸样本后，研究团队不仅从一个 3.9 万年前的幼年猛犸象 Yuka 的标本中鉴定出多个肌肉特异性 mRNA，还基于猛犸象来源的古 RNA 序列的基因表达证据，在猛犸象基因组组装中发现了潜在的新型 miRNA 候选位点。

从西伯利亚永久冻土层中挖掘的 Yuka 的一条腿，其皮肤下保存状态极佳，从而能够从中恢复古 RNA 分子

该研究的核心发现：

晚更新世的猛犸象组织中保存有古 RNA 分子；

转录组数据能够对新的非编码基因座进行注释；

组织特异性基因表达模式在时间的推移中得以保存；

古 RNA 表达谱揭示了已灭绝古生物的认知盲区。