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科学家首次在猛犸象DNA中获得基因组信息

2021-10-04 09:17:14 来源:网络 责任编辑:
  瑞典斯德哥尔摩古遗传学研究中心LoveLalén、Tomvandervalk等研究人员合作,通过数百万年前的DNA序列揭示了猛犸的基因组历史。该研究成果于2021年2月17日在《自然》杂志上发表。
  据研究人员介绍,从数千年前的标本中恢复基因组数据,提高了人们对史前种群动态、古代基因混合事件和灭绝物种的理解。然而,一些进化过程发生在时间尺度上,通常被认为超出了古代DNA研究的时间范围。例如,当今许多哺乳动物和鸟类物种起源于更新世界的早期和中期。因此,对其物种形成过程进行古基因组学研究,至少需要从几十万年前的标本中获得古代DNA。
  猛犸(Mammuthussp.)出现在约500万年前(Ma)的非洲,然后在北半球的大部分地区定居。更新时期,即2.6Ma至11.7千年前(ka),猛犸象世系经历了进化变化,产生了南部猛犸象(Mammuthusmerionalis)和草原猛犸象(Mammuthustrogontheriii),出现了哥伦比亚猛犸(Mammuthuscolumbi)和猛犸象。虽然这些类目之间的确切关系还不确定,但一般来说,哥伦比亚猛犸象在北美早期定居期间进化,约为1.5Ma,羊毛猛犸象最早出现在东北的西伯利亚,约为0.7Ma。类似草原猛犸象的种类(被认为是同一种类)至少在1.7Ma左右居住在欧亚大陆的现在,最近的种类大约在0.2Ma灭绝在欧洲。
  因此,时间基因组数据在研究物种形成等进化过程中具有很大的潜力。但是,在很多情况下,跨物种事件的采样需要追溯到世亚时代的基因组时间序列。理论模型表明,DNA应该可以在这个时间尺度上保存,但是迄今为止回收的最古老的基因组数据是来自78-56万年前的马标本。
  研究人员从三个猛犸标本中恢复的全基因组数据,这些标本可以追溯到早期和中期更新世界亚纪,其中两个有一百多万年的历史。研究人员发现,在更新世界初期,西伯利亚东部有两个不同的猛犸族群。这些谱系的一个产生了羊毛猛犸象,另一个是以前没有发现的谱系,这个谱系是最早在北美殖民地的猛犸象祖先。据分析,北美猛犸象起源于这两个谱系之间的中更新世界杂交,其混合比例大致相等。最后,研究人员证实,与羊毛猛犸象的冷适应有关的蛋白质代码变化大多存在于百万年前。这些发现强调了深层古基因组学在扩大人类理解物种形成和长期适应性进化方面的潜力。

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