据美国趣味科学网站11月14日报道,科学家首次成功完成了对真猛犸象核糖核酸(RNA)的测序,打破了这种脆弱的遗传分子无法从极其久远的过去存活至今的假设。 RNA在脱氧核糖核酸(DNA)与生物体的蛋白质制造机制之间传递指令,充当将遗传信息转化为蛋白质的信使。
RNA能够揭示某一特定时刻细胞中哪些基因是活跃的,以及细胞内的基因活动模式如何随时间变化。因此,古代的RNA能够让科学家了解灭绝物种的细胞状态。
尽管在过去20年中,古代DNA研究背后的技术突飞猛进,但古代RNA研究却鲜有成功。原因之一是其结构,因为DNA分子是双链的,比单链的RNA更坚固。
DNA提供了生物体的蓝图,但它所揭示的信息有限。研究论文合著者、斯德哥尔摩大学博士生佐薇·波雄说,RNA“打开了一扇窗户,让我们了解”这种蓝图在生物体的每个细胞中是如何实现的。
她在一封电子邮件中对趣味科学网站记者说:“信使RNA(mRNA)恰如其名,是DNA的信使。换句话说,它将DNA指令的工作副本从细胞核带到细胞中。”她补充说,细胞的其他部分会遵循这些指令。
在14日发表于美国《细胞》双周刊的这篇新研究论文中,研究人员探究了10个来自西伯利亚、可追溯至1万到5万年前、保存完好的真猛犸象标本。
对姜黄色的未成年猛犸象尤卡的研究结果非常惊人。尤卡生存于大约3.9万年前,因此其RNA是迄今为止测序的最古老RNA。此前,保有这一称号的是大约1.43万年前的一只犬科哺乳动物的组织样本。
值得注意的是,科学家们发现的明确基因信号表明,之前基于身体特征被认为是雌性的尤卡实际上是雄性。
研究论文的主要作者、撰写论文期间在哥本哈根大学进化全息基因组学中心工作的埃米利奥·马莫尔·桑切斯说,此外,RNA(具体来说,“创造拉伸和收缩肌肉的蛋白质”的RNA)令人们得以深入了解尤卡的肌肉功能。他对趣味科学网站记者说,研究团队“还发现了一整套调控基因”。
细胞死亡时,留下的是RNA的最后功能。桑切斯说:“从某种意义上说,我们在这里捕捉到的是这些猛犸象在生命最后时刻(细胞内情况)的一张快照。” 研究团队在尤卡的肌肉RNA中所看到的情况,反映了它最后时刻的潜在恐怖景象。
桑切斯解释说,他们发现了“尤卡肌肉中代谢细胞应激的分子证据”,这与另一个科学团队在2021年所描述的情况一致。
在那项研究中,研究人员注意到了许多可能是穴狮留下的爪痕,以及较小捕食者在这头猛犸象身体和尾巴上留下的咬痕。但尤卡是被大型捕食者猎杀,还是死后被食腐,尚不得而知。研究人员不知道是什么导致了在RNA中观察到的细胞应激现象。(编译/裘芳)
来源:参考消息