作者:徐锐 来源: 中国科学报 发布时间:2023-9-21
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比DNA测序更具挑战性
科学家首次对灭绝动物进行RNA测序

 

1933年在澳大利亚动物园拍摄的一对袋狼。图片来源:Universal History Archive

本报讯 袋狼,一种有袋目袋狼科哺乳动物,因其身上斑纹似虎又被称作塔斯马尼亚虎。袋狼曾广泛分布于澳大利亚大陆,随着人类的大肆捕杀,于20世纪30年代灭绝。如今,人类又想尽各种办法,要在基因层面了解它们、复活它们。

在一项9月19日发表于《基因组研究》的文章中,研究人员利用一个有着132年历史的肌肉、皮肤样本,首次对袋狼的RNA进行了测序,分离出数百万个RNA序列。这种遗传物质提供了有关动物细胞和组织中产生的基因和蛋白质的信息。

英国医学诊断公司Micropathology遗传学家Oliver Smith认为,上述研究“开发了一个全新的潜在信息来源,可以观察基因组的作用”。

研究人员使用的样本来自1891年一直保存于瑞典国家自然历史博物馆的袋狼标本。他们采集了3个肌肉样本和3个皮肤样本,每个样本的重量约为80毫克。

研究历史样本中的RNA具有挑战性,因为从灭绝物种中提取的DNA是高度稳定的,而RNA则会迅速分解成更小的片段。

“RNA离开活细胞几分钟后就会被降解或破坏。”瑞典斯德哥尔摩大学遗传学家、研究合著者Marc Friedl?覿nder说。

为了从组织样本中提取RNA,研究团队制定了一项专门针对古代RNA的提取方案。“我们很惊讶能在这个已经木乃伊化的袋狼标本中发现这些RNA序列。”Friedl?覿nder说。

研究人员分别从袋狼的肌肉和皮肤样本中提取和纯化了8190万个和2.236亿个RNA片段。在去除重复和非常短的序列后,他们从肌肉组织样本中鉴定出150万个RNA序列,从皮肤样本中鉴定出280万个RNA序列。

斯德哥尔摩大学计算生物学家Emilio Mármol-Sánchez说,RNA提供了不同组织中基因表达变化的信息。

在肌肉样本中,研究团队发现了与236个基因对应的序列,其中包括编码肌动蛋白和肌联蛋白的基因,它们是让肌肉伸展、收缩的蛋白质。而在皮肤样本中,他们发现了与270个基因对应的序列,其中包括编码结构蛋白——角蛋白的序列。

此外,研究人员还发现了少量袋狼感染的病毒RNA分子。丹麦哥本哈根大学古DNA研究员Hannes Schroeder说,能够追踪和回收这些病毒RNA为研究古代病毒打开了大门。

Smith说,与古代DNA研究相比,古代RNA测序仍不成熟。因此,该研究“为一个代表性不足和被低估的领域注入了新活力”。(徐锐)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1101/gr.277663.123

《中国科学报》 (2023-09-21 第2版 国际)
 
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