科學家們發現了 4 萬年前的大量 RNA，其中仍然充滿了證據

該研究的主要作者埃米利奧·馬爾莫爾（Emilio Marmol）表示：“利用 RNA，我們可以獲得哪些基因被開啟的直接證據，從而讓我們得以一睹上個冰河時期在地球上行走的猛獁像生命的最後時刻。” “這是無法僅從 DNA 獲得的信息。”他曾是斯德哥爾摩大學的博士後研究員，現在在哥本哈根環球研究所工作。在斯德哥爾摩大學期間，他與 SciLifeLab 和古遺傳學中心的研究人員合作，該中心是斯德哥爾摩大學和瑞典自然歷史博物館的聯合項目。

為什麼古代RNA很重要？

了解史前基因如何發揮作用和被激活對於更多地了解滅絕物種至關重要。科學家們花了數年時間分析猛獁象的 DNA，以重建其基因組和進化關係，但 RNA 仍然基本上無法獲取。由於RNA在死亡後會迅速降解，許多研究人員認為它無法存活足夠長的時間，無法在數千年前消失的動物身上進行研究。

埃米利奧·馬爾莫爾補充道：“我們獲得了從西伯利亞永久凍土中出土的保存異常完好的猛獁象組織，我們希望這些組織仍然含有隨著時間的推移而凍結的RNA分子。”

斯德哥爾摩大學和古遺傳學中心進化基因組學教授 Löv Dalén 表示：“我們之前已將 DNA 恢復的極限推了超過一百萬年。” “現在，我們想要探索是否可以將 RNA 序列延伸得比之前的研究更早。”

有史以來最古老的RNA測序

研究人員在絲蘭（一種大約 4 萬年前死亡的年輕猛獁象）的冷凍肌肉組織中發現了不同的基因表達模式。猛獁象基因組中有超過 20,000 個蛋白質編碼基因，只有一小部分是活躍的。他們發現的RNA分子編碼參與肌肉收縮和壓力代謝反應的蛋白質。

“我們發現了細胞應激的跡象，這也許並不奇怪，因為之前的研究表明絲蘭在死前不久曾遭到穴獅的襲擊，”埃米利奧·馬爾莫爾說。

他們還發現了幾種參與調節猛獁象肌肉內基因活性的RNA分子。

古代 microRNA 證實了猛獁象的原始信號

“不編碼蛋白質的 RNA，例如 microRNA，是我們獲得的最令人興奮的結果之一，”斯德哥爾摩大學維納格倫研究所和 SciLifeLab 分子生物科學系副教授 Mark Friedlander 說。

“我們在猛獁象組織中發現的肌肉特異性 microRNA 是古代發生實時基因調控的直接證據。這是第一次實現這樣的目標，”他說。

這些 microRNA 有助於證實遺傳信號實際上源自猛獁象。

挪威北極大學博物館 (UiT) 助理教授巴斯蒂安·弗洛姆 (Bastian Fromm) 表示：“我們在一些 microRNA 物種中發現了罕見突變，這為它們的大規模起源提供了明確的證據。” “我們甚至僅僅基於 RNA 證據就發現了新基因，這是以前從未在如此古老的遺跡中嘗試過的事情。”

RNA的存活時間比預期的要長得多

“RNA分子的存活時間比之前想像的要長得多。”

Löf-Dahlin 說：“我們的研究結果表明，RNA 分子的壽命比之前想像的要長得多。這意味著我們不僅能夠研究各種滅絕動物中哪些基因被激活，而且還有可能確定冰河時代遺跡中保存的 RNA 病毒的序列，例如流感病毒和冠狀病毒。”

在未來幾年中，該團隊希望將史前 RNA 與 DNA、蛋白質和其他保守的生物分子結合起來。

埃米利奧·馬爾莫爾總結道：“此類研究可以從根本上重塑我們對滅絕的巨型動物以及其他物種的理解，揭示許多迄今為止仍然被凍結的生物學隱藏層。”

猛獁象及其消失

猛獁象曾經在歐亞大陸和北美的冰原上漫步，完全適應了最後一個冰河時期（大約115,000至11,500年前）的生活。它們有著厚厚的皮毛、彎曲的獠牙和高大的體型，在橫跨北半球的廣闊草原上吃草。但隨著氣候變暖，猛獁象逐漸消失，直到 4000 年前，最後一小群猛獁象才在偏遠的北極島嶼上倖存。