日前，科學(xué)家從一頭170萬年前的犀牛牙釉質(zhì)中提取出的遺傳信息，比科學(xué)家所提取的地球上最古老DNA序列還要早100萬年。
圖示：距今170萬年的犀牛頭骨
據(jù)悉，此前最早的DNA信息記錄是科學(xué)家從一匹70萬年前的馬身上提取的。這次所提取的蛋白質(zhì)遺傳信息也是有史以來最古老、最完整的遺傳數(shù)據(jù)。
劍橋大學(xué)和哥本哈根大學(xué)的研究人員從喬治亞州德馬尼西古犀牛牙釉質(zhì)中發(fā)現(xiàn)了一組幾乎完整的蛋白質(zhì)，也被稱為蛋白質(zhì)組。
圖示：距今170萬年的犀牛牙齒
蛋白質(zhì)是人類等生物體內(nèi)發(fā)揮主要功能的分子，因此研究它們能夠揭示物種的生物學(xué)特性。蛋白質(zhì)組是由細(xì)胞或組織產(chǎn)生的蛋白質(zhì)混合物，雖然它本身并不是DNA，但其能夠幫助科學(xué)家了解物種的基因在做什么。
這一成果標(biāo)志著古代生物分子研究領(lǐng)域的一項(xiàng)突破，通過讓科學(xué)家們精確重現(xiàn)更久遠(yuǎn)的進(jìn)化過程，相關(guān)信息可以解開動物和人類生物學(xué)中一些最大的謎團(tuán)。
哥本哈根大學(xué)全球研究所古蛋白質(zhì)組學(xué)專家恩里科·卡佩里尼（Enrico Cappellini）教授說：“牙釉質(zhì)非常豐富，而且非常堅固，這就是為什么大部分蛋白質(zhì)記錄都是從牙齒中提取的?！?/p>
“這是我們獲得的最古老遺傳信息。所提取的蛋白質(zhì)組信息能夠幫助我們重建分子進(jìn)化方式，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了DNA信息的保存時限。相關(guān)分析將為分子進(jìn)化研究開啟令人興奮的新篇章。”
牙釉質(zhì)是哺乳動物體內(nèi)最堅硬的物質(zhì)。研究人員利用質(zhì)譜技術(shù)掃描牙齒化石，尋找比DNA壽命更長的蛋白質(zhì)并進(jìn)行測序，從而獲得了此前無法通過DNA測試獲得的遺傳信息。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種蛋白質(zhì)比DNA的壽命更長，比膠原蛋白的遺傳信息更豐富。此前膠原蛋白是從100萬年以上化石中發(fā)現(xiàn)的唯一一種蛋白質(zhì)。
隨著時間的推移，DNA信息無法完整保存下來，這一事實(shí)使得已滅絕的物種很難復(fù)活。哈佛大學(xué)正試圖利用冰河時代凍死的猛犸象培育出大象和猛犸象的雜交后代。
目前，科學(xué)家只掌握了最近40萬年的DNA數(shù)據(jù)，也無法從基因角度追蹤人類的完整進(jìn)化歷程。黑猩猩是與人類基因最接近的現(xiàn)存物種，但現(xiàn)代人類和黑猩猩的譜系在大約六七百萬年前就已經(jīng)分開，這意味著現(xiàn)代人類90%以上的進(jìn)化路徑都沒有遺傳信息可供參考?？茖W(xué)家們也不知道我們和直立人等已經(jīng)滅絕的物種之間有什么基因聯(lián)系，因?yàn)槟壳八赖囊磺袔缀醵际腔诮馄蕦W(xué)信息，而不是基因信息。
研究人員希望這一技術(shù)突破能幫助專家們更多地了解現(xiàn)代人是如何進(jìn)化的。
哥本哈根大學(xué)教授進(jìn)化遺傳學(xué)家斯科·威勒斯樂福(Eske Willerslev)表示，“這項(xiàng)研究為研究人類和哺乳動物的進(jìn)化提供了更多選擇。這將徹底改變基于分子標(biāo)記研究進(jìn)化的方法，并為古代生物分子研究開辟一個全新的領(lǐng)域?！?/p>
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