作者:Carsten Pusch 来源:《应用遗传学期刊》 发布时间:2013-4-16 14:09:25
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研究证实炎热气候可保存DNA

 
新一代测序技术帮助研究人员寻找古埃及木乃伊中残存的DNA线索。
 
图片来源:Shawn Baldwin
 
古老的埃及人可能很快会得到自己的基因组序列。至少那些首次使用新一代测序技术分析埃及木乃伊DNA的研究人员坚持这个观点。
 
在被称为“第一步”的初始研究中,研究人员发现了其中一具木乃伊的祖先起源的线索,以及一些病原体和一系列植物材料——这些植物可能是用于木乃伊防腐的香料。近期,德国杜宾根大学遗传学家Carsten Pusch领衔的研究小组将相关研究成果发表在《应用遗传学杂志》上。
 
之前有关埃及木乃伊DNA的研究已经使用过一种名为聚合酶链反应(PCR)的技术来放大DNA的特殊片段。但是这些研究广受争议。因为PCR研究方法容易受到带有现代DNA的污染物的影响,当放大更容易存在于环境中的人类或细菌的基因时尤为如此。
 
另外,在温暖的环境中,DNA退化速度相对较快,因此有人怀疑DNA在埃及沙漠里能否保存较长时间。例如,2010年,Pusch及其同事对3300岁高龄的王室木乃伊进行的一次备受瞩目的DNA分析就引来不少质疑。但是该研究小组坚持自己的结论,他们相信即使在高温环境中,香料防腐过程也能够保存DNA。
 
2011年,Pusch研究小组的观点得到了进一步支持。当时,研究人员着手放大取自一具有2000年历史的木乃伊化鳄鱼幼体的DNA。争论双方阵营的研究人员都寄希望于新一代测序技术的应用。与放大特异基因序列不同的是,这些新方法能够读取成千上万的微小基因片段,并能描绘样本中出现的所有DNA的总体情况,也使得辨认污染物更加容易。
 
自2010年起,新一代测序技术就开始被应用于解码保存在低温条件下的各种古人类基因,其中包括被称为“萨卡克人”的4000岁的古爱斯基摩人、发现于西伯利亚地区的新古人类“丹尼索瓦人”,以及冰冻在东阿尔卑斯山区中部的有5300年历史的冰人“奥茨”。
 
目前,Pusch和Rabab Khairat等同事,正在应用新一代测序技术分析5个埃及木乃伊的头颅,这些头颅现存于杜宾根大学。它们的历史可以追溯至古埃及历史上相对较晚的时期,大约在公元前806年到公元124年间。
 
迄今为止,只有少部分数据集得到恢复——仅占完成全部基因序列测序所需数据的很小部分。但是,他们指出,保存在木乃伊中的人类DNA能够帮助完成测序。
 
研究人员已经确定其中一具木乃伊个体属于一个被称为I2的单倍群,该群体已被确定起源于西亚。研究人员还恢复了样本中发现的引起疟疾和弓形虫病的病原体的遗传物质,以及包含冷杉、松树(这两者被认为是防腐树脂的组成部分)、蓖麻、亚麻籽、橄榄、杏仁和莲花在内的一系列植物的基因材料。
 
Pusch表示,目前已被鉴定的序列中,人类DNA所占比例与“萨卡克人”等那些被冻结的样本中的人类DNA比例差不多。他还提到,在木乃伊中,“DNA保存仿佛不依赖于温度”。
 
但是,在丹麦哥本哈根“地理遗传学”中心领衔两支研究队伍的Tom Gilbert警告称,不应进行这样一种比较,因为新研究获得的很多基因序列无法鉴别。Gilbert也是“萨卡克人”基因测序小组中的一员。
 
现在,Pusch和同事已经在埃及木乃伊身上论证了新一代测序技术,不管怎样,继续全基因组测序“并不是多么难的事”,Gilbert表示,“限制因素是样本的大小,相对只有一根指骨的‘丹尼索瓦人’而言,他们有整具木乃伊”。
 
的确,Pusch研究小组宣称,他们现在致力于更复杂的综合分析,并且“在不远的将来,古埃及人的全基因组测序可能成为标准”。
 
“人们将会很愿意了解更多关于古埃及人起源的信息。他们从哪里来?到哪里去?现代埃及人身上是否保留着古老DNA的痕迹?”Pusch说。(来源:中国科学报 张章)
 
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