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科学家发现迄今最古老RNA |
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为了解5万年前的猛犸象提供一扇窗口 |

科学家研究了这头3.9万年前的猛犸象遗骸,其组织中存在古老的RNA。图片来源:PICHI CHUANG/REUTERS
本报讯 科学家从一头在西伯利亚保存了数千年的猛犸象体内发现了RNA。研究表明,在适当条件下,可以从5万年前的动物身上提取RNA,这为了解它们的生物学特性开辟了一扇新窗口。相关研究11月14日发表于《细胞》。
“这项研究令人印象深刻。”美国自然历史博物馆的Audrey Lin表示,古代RNA和DNA的结合或许能解释猛犸象的毛为何如此蓬松,以及它们如何应对压力,甚至可以为流感等RNA病毒的起源提供线索。
过去几十年里,对古老DNA的研究呈爆炸式增长,揭示了早已灭绝的生物是如何进化和生活的。但仅靠DNA无法还原故事的全貌,因为一个基因在生物体内活跃的时间和地点等对生物学至关重要的信息都被记录在RNA中。如果说DNA类似于建筑物的蓝图,那么RNA就是给在特定房间施工的工人下达的指令。
然而,RNA的降解速度比DNA要快得多。DNA通常可以保存数十万年,但RNA由于结构脆弱且有许多攻击它的酶,因此不太可能像DNA一样保存如此长的时间。
“分子生物学教科书上明确写着RNA在死亡后几分钟或几小时内就会降解,因此很少有人去费力寻找它。”论文作者、瑞典斯德哥尔摩大学的古遗传学家Love Dalen说。
不过,在过去几年里,科学家已打破了这一论断。他们在古老的玉米和大麦种子,以及永久冻土中的狼体内发现了RNA的片段。
2023年,Dalen和斯德哥尔摩大学的古遗传学家Marc Friedlander宣布,对一只保存在博物馆里的有132年历史的袋狼进行了RNA测序。袋狼是一种于20世纪初灭绝的类似猫的有袋动物,也被称作塔斯马尼亚虎。
受上述成果鼓舞,Dalen等人决定尝试寻找更古老的RNA分子。于是,他们与俄罗斯的研究人员合作,后者提供了在该国寒冷北部地区发现的10头猛犸象的组织样本。这些样本很小,只有指甲盖大小。“我们知道寻找RNA的机会只有一次。”论文作者、丹麦哥本哈根大学的Emilio Marmol-Sanchez说。
研究人员利用酶将样本中任何现有的RNA分子转化为短链DNA,然后对其进行测序,并逆向推导出相应的RNA序列。在排除了来自环境或处理过程中的污染物质后,他们成功从3头猛犸象样本中鉴定出了古老的RNA,这些猛犸象的年代都在距今5.2万年至3.9万年之间。它们死后不久,西伯利亚的严寒可能阻止了RNA的继续降解。
尽管大部分RNA都已变成了碎片,但其中一头绰号Yuka的猛犸象的RNA却保存得极为完好。研究人员发现了一些仅存在于Y染色体上的基因的RNA序列。这让研究人员感到意外,因为他们此前认为Yuka是雌性。
从Yuka样本中提取的其他RNA序列包含了构建和维持肌肉组织的指令。Dalen说,在某种意义上,这一发现“有点无聊”,因为相同的基因在其他许多哺乳动物中也很活跃。“但未来我们可能从毛囊中找到RNA,从而了解是什么基因让猛犸象毛茸茸的。”
Dalen之前就曾开展过猛犸象毛发的研究。今年初,包括Dalen和进化生物学家Beth Shapiro在内的研究团队利用基因工程,在小鼠体内表达了与猛犸象毛发DNA相似的基因,培育出了长毛小鼠。
Dalen希望新研究能激励其他团队寻找灭绝生物的古老RNA。(徐锐)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.10.025
《中国科学报》 (2025-11-17 第2版 国际)