科学家从4万年前猛犸象腿骨中提取出迄今最古老RNA

2025年12月04日 13:30 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

一支国际科研团队近日成功从一具约4万年前的长毛猛犸象遗骸中测序出RNA分子,创下古代RNA研究的最早年代纪录,为重建远古动物生前最后时刻的生理状态打开新窗口。这一标本来自一头昵称为“尤卡”(Yuka)的长毛猛犸,在西伯利亚永冻土中被完好保存,其腿部软组织为本次研究提供了罕见材料。

与记录遗传蓝图的DNA不同,RNA反映的是某一时间点处于“开启状态”的基因,因此更接近“生前现场记录”。但RNA比DNA脆弱得多,通常在未被妥善保存的情况下数日内就会分解,这也是过去古代遗骸中几乎难以找到可信RNA证据的原因。研究人员推测,细胞内RNA酶是主要破坏者,因此特意选择死亡后迅速冻结的猛犸样本,提高保存完好RNA的可能性。

团队从10头长毛猛犸的肌肉和皮肤软组织中采集样本,这些个体年代跨度约为1万至5万年前。在严格无污染条件下,他们采用专门针对严重降解核酸的提取流程分离RNA,并从同一批样本中提取DNA,以比对验证所获RNA信号确属猛犸本体,而非人类、微生物或沉积物植物等外源污染。分析结果显示,这些RNA序列与肌肉组织特征高度吻合,大大增强了数据的可靠性。

测序后,科研人员共识别出340多种具编码功能的信使RNA,以及900多种非编码RNA和大约60种微小RNA。肌肉组织的基因表达图谱表明,样本中以慢肌纤维相关基因为主,暗示长毛猛犸的肌肉更擅长耐力活动,适应在寒冷草原上长距离跋涉。与此同时,RNA中还出现了与代谢调节和应激相关的分子信号,显示动物在死亡前可能经历过生理压力,这与此前“尤卡”曾遭洞狮攻击或被其啃食的推测相呼应。

这项研究还意外解决了关于“尤卡”性别的长期争议。早期基于外观和部分DNA分析的结果将其标记为雌性,但最新的RNA与DNA数据均检测到Y染色体标记,证实这头猛犸实际上为雄性。研究团队成员表示,得出这一结论让人松了一口气,因为“尤卡”在所有样本中RNA数据质量最佳,又恰好是此前性别记录与新结果不一致的唯一个体。

研究负责人之一洛夫·达伦(Love Dalén)指出,未来若能在更多古生物样本中成功提取RNA,将有助于回答“哪些基因真正塑造了这些已灭绝物种的外形与适应性”这一核心问题。他举例称,若能分析猛犸毛囊中的RNA表达模式,就有机会锁定在毛发生长过程中处于活跃状态的关键基因,进一步缩小与猛犸“毛茸茸”特征相关的候选基因范围。相关研究论文已刊登于《细胞》(Cell)期刊,由斯德哥尔摩大学等机构联合完成。

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