历史故事

新技术可以揭开古代人类DNA的神秘面纱

微信扫一扫,分享到朋友圈

新技术可以揭开古代人类DNA的神秘面纱
收藏 0 0

由于采用了一种消除现代人类污染的新技术,在西伯利亚洞穴中发现的尼安德特人的DNA已被测序。

考古学家在几十年甚至几个世纪前挖掘出一些古代人类最诱人的化石,如尼安德特人的骨头。然而,在处理骨骼时,考古学家经常用现代遗传材料污染古老的DNA序列。[ 第一个人类十大谜团 ]

“我们不能真的责怪他们,”Skoglund告诉LiveScience。“在人们知道DNA存在之前,许多化石被挖掘出来。” (DNA是在19世纪后期发现的,其信息编码潜力仅在几十年后被理解。)

如果没有一种可靠的方法来区分污染和古老的DNA,许多最迷人的化石都会隐藏其遗传密码。

新方法利用了DNA随时间以可预测的方式降解的事实。其中一个核苷酸或DNA的构建单元胞嘧啶(C)倾向于转化为胸腺嘧啶(T)或尿嘧啶(U)等其他核苷酸。Skoglund说,这个过程最常发生在DNA末端,其中遗传分子最有可能是单链形式。

新方法从化石中追踪DNA片段中的所有C,T和U,并将它们与现代人类基因组的参考序列进行比较。

新技术可以揭开古代人类DNA的神秘面纱

基于化石DNA与现代基因组之间的差异,以及了解DNA核苷酸如何随时间转换,团队可以估计样本的降解水平,进而估计其年龄。如果DNA太年轻,那么模型会将其抛出。

为了测试该方法,该团队分析了在西伯利亚的Okladnikov洞穴中发现的大约4万年前的尼安德特人的遗传物质。古代尼安德特人的线粒体基因组,或通过母亲传播并携带在卵细胞质中的DNA,与西方尼安德特人样本的关系比之前发现的更为密切。

Skoglund说,该模型在非常老的DNA上效果更好,因为它更加退化,因此更容易与现代样本区分开来。

与此同时,科学家正在取得巨大进步,从化石中提取真正的原始DNA,例如 西班牙Sima de los Huesos发现的神秘古老人类的40万年前的化石。

因此,如果可以从化石中提取DNA,该技术可以用于直立人的骨骼或“ 霍比特人 ”,弗洛雷斯人(Homo floresiensis),它们都没有被测序过,Skoglund说。

通过小的调整,相同的方法可以用于来自古代植物或动物材料的非人类DNA,例如,Skoglund说。

新的机会

许多最重要的化石都受到污染。加州大学圣克鲁兹分校的一位进化生物学家Beth Shapiro在一封电子邮件中写道:“人们已经处理过这些骨头而几个世纪以来没有戴过手套。”

因此,这种新方法“使我们更接近于能够使用受污染最严重的骨骼来提出有关进化的问题,”夏皮罗说。

然而,该技术面临一些限制。例如,一些微生物DNA不会降解很多,因此新方法在研究古老的微生物时可能会做出错误的估计,丹麦哥本哈根大学的研究员Ludovic Orlando说,他没有参与这项研究。

“在这种情况下,现有方法最终可能会破坏真实数据,”奥兰多告诉LiveScience。

该技术可能是昂贵的,因为根据污染程度,该方法需要大量的DNA序列,西班牙庞培法布拉大学的古代基因组学研究员Carles Lalueza-Fox在一封电子邮件中写道,他没有参与这项研究。“因此我只推荐它用于真正的特殊样品,”他说。

上一篇

人类造成地球第六次生物大灭绝?结局会跟恐龙一样吗?

下一篇

当特大海啸淹没火星时,这个地点可能被降为零

你也可能喜欢

评论已经被关闭。

插入图片