專家們在複活披毛犀方面又向前邁進了一步,這是因為他們首次成功地對從古代皮膚中收集到的染色體進行了3D重建。
大約在52000年前,一頭披毛犀在死後不久由于天氣原因被冷凍儲存,其DNA被儲存在玻璃般的狀态。
這個儲存異常完好的标本于2018年在西伯利亞東北部被發掘,使得一個國際科學家團隊得以分析其皮膚組織。
現在,他們成功地組裝了這一滅絕物種染色體的詳細重建——這些染色體是由DNA構成的線狀結構。
這是科學家們首次能夠從如此古老的樣本中做到這一點。
他們表示,這可以通過将這些DNA與現代大象的DNA進行比較,進而推動複活披毛犀的努力。
目前,一家名為Colossal Biosciences的公司正在上司複活披毛犀的工作。
他們的政策是取一個亞洲象的基因組并對其DNA進行大量的小編輯。
然後,亞洲象将攜帶這個後代直至分娩,誕生出一個具有許多使披毛犀在寒冷環境中繁衍生息的适應性的大象。
新發現背後的團隊表示,這個化石中儲存的基因資訊比大多數已發現的古代DNA片段要詳細得多。
他們不僅能夠看到化石中存在的基因,還大緻了解哪些基因是活躍的,哪些是“關閉”的——這是他們以前從未見過的。
來自德克薩斯州貝勒醫學院的研究作者之一Erez Lieberman Aiden表示,這将有助于複活披毛犀的努力,因為它幫助科學家們了解需要在大象基因組中“編輯”哪些基因和序列,以将其轉變為類似于已滅絕物種的樣子。
他說:“像DNA一樣,整個染色體被認為是脆弱的物體,無法在生物體外存活很長時間。但在适當的情況下,染色體實際上可以存活很長時間。”
“這種驚喜使得許多事情成為可能,比如組裝滅絕的基因組,或在披毛犀組織中檢視哪些基因是開啟的,哪些是關閉的,或者檢查打開和關閉基因的DNA環。”
“複活的總體計劃是利用從DNA測序中了解到的有關披毛犀的資訊,來工程化出一種在重要方面與披毛犀相似的象科生物。”
盡管這種計劃的版本已經存在了一段時間,但一個“潛在的障礙”是對披毛犀基因組缺乏足夠的了解——例如,它有多少對染色體。
Aiden博士說:“對于複活披毛犀的好消息是,我們不必擔心整套潛在的障礙,因為這兩個物種的基因組的總體結構非常相似。”
“是以,局部的DNA編輯确實可能帶我們走得很遠。”
他說,他們的發現還幫助精确定位了将亞洲象轉變為披毛犀所需的具體編輯。
“例如,我們現在可以看到披毛犀的皮膚,并使用這些化石染色體首次看到披毛犀皮膚中活躍的基因,而這些基因在大象中并不活躍,反之亦然。”他補充道。
“是以現在我們可以更深入地了解,需要關注哪些基因和序列以使大象變得像披毛犀,以及哪些序列對這一特征可能不那麼重要。”
盡管這項研究使用的方法依賴于儲存異常完好的化石,但研究人員樂觀地認為,它可以用于研究其他古代DNA标本,如埃及木乃伊。
該研究的其他作者包括來自哥本哈根大學、西班牙國家基因組分析中心和基因組調控中心的研究人員。
這些研究結果發表在《細胞》期刊上。