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5700年的口香糖记录下远古女性的基因信息

2019-12-19 10:47:043266

来源:仪器网 作者:宋池

  【仪器网 时事聚焦】生物的遗传信息隐藏在每一个细胞中,我们剪掉的指甲、脱落的毛发和皮屑、流出的汗水和唾液,这些人体上毫不起眼的东西都包含着我们的基因,只要我们还存在生理活动,就在源源不断地向环境中释放我们的身体信息。有时候,只需要一块咬过的口香糖,科学家就可以通过先进的仪器检测出我们全部的基因组,并以此还原我们的外表。这并不是什么天方夜谭,前几日,科学家就在一块距今约5700年前的“口香糖”上实现了它。
 

 
  17日,一项关于古人类的遗传学研究在英国《自然·通讯》杂志发表。来自丹麦哥本哈根大学的考古研究团队得到了一块桦树沥青样本,并对其进行了DNA提取和分析。桦树沥青是一种由桦树皮加热后产生的具有黏性的物质,一般被用作胶黏剂。但在考古发掘中发现的小块桦树沥青经常出现牙印,这意味着史前人类可能曾像嚼口香糖一样咀嚼桦树沥青。
 
  研究团队在样本上提取出了一名女性的全部基因组,并为这名女性取名为“Lola”。根据DNA测序时发现的遗传变异情况,研究人员推测出了“Lola”可能的外貌——黝黑皮肤、深色头发以及蓝色眼睛。此外,研究人员还对样本中的其他非人类DNA进行了检测分析,发现了疑似生活在“Lola”口腔中的微生物,例如牙龈卟啉单胞菌,以及一些动植物残留。这为研究者提供了“Lola”的饮食习惯以及口腔的微生物信息,对于古人类研究具有重要的意义。
 
  古DNA研究是分子考古学的核心,也是古生物研究的重要方式。与现代的DNA研究类似,古DNA研究同样需要取样、提取、扩增和测序等步骤,主要通过试剂盒或者全自动核酸提取仪从化石中分离提取DNA,然后利用PCR仪对提取的古生物DNA进行PCR反应及分子克隆,扩增后获得一系列DNA片段,再合成完整的DNA序列。
 
  然而古DNA的提取和合成并不是一件简单的事。首先自然条件下古生物化石保留的遗传信息有限,DNA的保存受到环境很大的制约,高温、潮湿、微生物等因素都可能造成DNA的破坏。其次,化石中的DNA还可能受到其他生物的污染,在测序时很难找到目标DNA。另外外,在测序时,PCR反应需要消耗提取出的DNA,会耗费大量的样品、试剂以及时间。技术成为除研究材料之外影响古DNA研究的主要因素。
 
  目前,古DNA研究技术已经有了不少突破,如利用宏基因组学和高通量直接测的方法,不需要扩增就可以从提取物中获得古DNA序列;利用人工合成的RNA“探针”对样本进行“净化”,筛选出古人类DNA等等。技术的进步让人们更容易从化石中获得生物的遗传信息,也让人们在人类起源、迁移、演化以及动植物的驯养等方面取得更多的成果。
 
  不仅如此,古DNA测序的进步也会影响到现代DNA检测技术的发展,基因研究的相关仪器将因此受益。
 
  资料来源:科技日报

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