科學家們成功地從大約 39,000 年前生活在西伯利亞的猛獁像中恢復並測序了已知最古老的核糖核酸 (RNA)。這一突破挑戰了長期以來關於 RNA 做出決定的速度的假設,表明它的持續時間比之前認為的要長得多。
RNA是從一頭幼年雄性猛獁象的肌肉組織中提取的,估計年齡在五到十歲之間。 2010 年,他在拉普捷夫海 Uygos Yar 海岸附近的西伯利亞永久凍土中發現了他保存得異常完好的屍體,名為尤卡 (Yuka)。這一發現為研究古代生物體並以前所未有的深度了解其生物功能開闢了新途徑。
對 Yuka 的 RNA 的分析揭示了她死亡時組織中哪些基因處於活躍狀態,包括細胞應激標記。直到最近,人們主要通過骨骼遺骸來了解史前生命,但骨骼遺骸提供的有關已滅絕動物實際功能的信息有限。然而,從古代樣本中回收生物分子的進展極大地拓寬了研究範圍。這項最新研究將 RNA 添加到不斷增長的古代 DNA 和蛋白質分析工具箱中,使科學家能夠追踪遺傳活動而不僅僅是遺傳密碼。
RNA 在細胞過程中發揮著核心作用,充當 DNA 和人體蛋白質製造機器之間的信使。它調節基因表達和蛋白質合成,並深入了解細胞在生命最後時刻的行為。發表在《細胞》雜誌上的這項研究的主要作者 Emilio Mermol 指出,RNA 分析只能讓研究人員直接了解猛獁象的代謝功能,提供 DNA 或蛋白質單獨無法提供的詳細信息。
RNA比DNA和蛋白質脆弱得多。迄今為止發現的最古老的 DNA 來自格陵蘭島沉積物中保存的植物、動物和微生物,距今約有 20 萬年。已知最古老的蛋白質大約有 2300 萬年前,來自於加拿大高北極地區發現的無角犀牛的牙齒遺骸。迄今為止,古代RNA記錄大約持續了14000年。絲蘭的 RNA 顯著推動了這一閾值。
斯德哥爾摩大學和古遺傳學中心的遺傳學家、該研究的合著者 Mohabbat Dalen 表示,這一發現為從古代遺骸中回收 RNA 提供了概念驗證。這可能有助於更深入地研究冰河時代巨型動物的基因表達模式。
尤卡表現出與洞獅襲擊一致的創傷跡象,包括她的皮膚上有一道深深的傷口,儘管傷勢並不致命。確切的死因尚不清楚。從絲蘭中提取的 RNA 還含有編碼參與肌肉收縮和壓力相關代謝調節的蛋白質的基因,這些蛋白質可能與損傷有關。
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這些發現代表了對死後 RNA 穩定性的科學認識的重大轉變。此前,研究人員認為 RNA 在幾分鐘或幾小時內就會降解。冰凍的西伯利亞環境似乎非常適合其保存,從而實現了這一罕見的發現。
DNA 測序還證實 Yuka 是男性,這與之前的假設相矛盾,肩高約 1.6 米(5 ¼ 英尺)。研究人員認為,即使在理想的保存條件下,也可以從古代樣本中回收RNA,這說明了古代RNA研究的潛力。他主張將RNA研究從其他時期擴展到考古學,包括中世紀背景,以包括滅絕的和現存的物種。
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