生物密探 iSpyBio

这是一群热爱生物学的志愿者们发起的一个有趣有温度的订阅号,我们将以“探讨科学前沿,探索生物奥秘”为方向,分享最新科学前沿资讯科普(不仅限于生物学、医药、生物微观世界和生物安全)、行业大咖讲座和行业创业竞赛、行业竞技/留学资讯等。

我们是真理的发掘者和搬运工。无论你是从事生物相关的研究人员,还是对生物科普探秘感兴趣的跨行群体,都欢迎关注我们,与我们一起探索生物的奥秘!

斯德哥尔摩大学的科学家们第一次从一个已灭绝的物种——塔斯马尼亚老虎身上提取获得了RNA,在这之前RNA从未从已灭绝的物种中提取和测序过,所以这属于世界首例。这也许可以为灭绝动物的复活带来了新的希望。该研究结果于近期发表在杂志Genome Research上。

打开网易新闻 查看精彩图片

图片来自Genome Research

古生物基因组学

基因支持着生命的基本构造和性能,但是单纯的基因测序不能揭示组织特异性基因表达、细胞特性或基因调控,这些只能在转录水平上实现。所以如果你要复活一只灭绝的动物,除了需要知道这个动物的基因信息,还需要了解它们如何表达,它们在哪些组织中会被调节等。这就需要运用古生物基因组学,其研究可以为我们的祖先和其他已灭绝物种的进化、族群动态和生态学提供宝贵的见解。

塔斯马尼亚老虎

塔斯马尼亚老虎(Tasmanian tiger),又名袋狼(学名:Thylacinus cynocephalus),体型瘦长,脸似狐狸,背上布满条纹,是近代体型最大的食肉有袋类动物,和其他有袋动物一样,母体有育儿袋,产下不成熟的幼兽,在育儿袋中发育,为夜行性动物。

袋狼(图片来自网络)
打开网易新闻 查看精彩图片
袋狼(图片来自网络)

曾广泛分布于新几内亚热带雨林、澳大利亚草原等地,后因人类活动只分布于塔斯马尼亚岛。目前已全部灭绝,最后一只名叫本杰明的塔斯马尼亚老虎在1936年9月7日死于塔斯马尼亚岛上的霍巴特动物园。

塔斯马尼亚老虎是澳大利亚塔斯马尼亚州的象征,其州徽上的两只动物就是塔斯马尼亚老虎。

科学家重建标本RNA

古生物基因组学的相关研究表明,可以从保存在永久冻土中的古代标本和现存犬科动物的皮肤中提取有用的RNA,但是在这之前,还没有人尝试过从已灭绝的物种中提取RNA。

来自斯德哥尔摩大学的科学家团队从瑞典斯德哥尔摩自然历史博物馆保存在室温下的一个130岁的塔斯马尼亚老虎标本的肌肉和皮肤组织中实现了RNA分子的提取、测序和分析。

打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片

袋狼标本 NRM-MA590213。(A)背部。(B)腹部视野及皮肤取样区。(C)从左肩胛骨内侧的腹侧视图和骨骼肌取样区域。(D)腹股沟区。(E)头视图。(F)博物馆标识。 (图片来自Genome Research发表文章)

这些转录谱与现存的物种非常相似,这个发现揭示了特定的解剖学特征,如缓慢的肌纤维或血液浸润。全基因组范围内的元转录分析、RNA损伤、组织特异性RNA谱和表达热点进一步证实了袋狼序列的起源。RNA序列用于改善蛋白质编码和非编码注释,证明缺失的外显子位点和核糖体RNA基因的位置,同时将注释的袋狼microRNA的数量从62增加到325,并发现了一种袋狼特有的microRNA亚型。

打开网易新闻 查看精彩图片

来自 NRM-MA590213袋狼标本的皮肤和骨骼肌 RNA 序列的预处理,定位,元转录组学和注释管道。(NT)完整的 NCBI 非冗余参考核苷酸数据库(Pochon 等,2022) ; (PC)蛋白质编码; (NC)非编码。(图片来自Genome Research发表文章)

最后,科学家还在标本上检测到RNA病毒的痕迹,过去发生的许多流行病都是由RNA病毒引起的,这将有助于分析病毒进化的可能性,对研究大流行病病毒十分有意义。

复活灭绝动物

这个研究结果代表了首次成功地尝试从一个已灭绝的动物物种获得转录谱,提供了关于基因表达动力学的被认为是遗失的信息。这些发现对于研究大量自然历史博物馆和保存完好的永久冻土遗迹中的RNA分子有着积极的意义。

负责瑞典斯德哥尔摩自然历史博物馆哺乳动物藏品的工作人员Daniela Kalthoff说:“可能复活塔斯马尼亚老虎的想法是一个可行的令人兴奋的想法,这是一种奇妙的动物,我很想看到它再次存活。”

打开网易新闻 查看精彩图片

斯德哥尔摩自然历史博物馆负责哺乳动物收藏的Daniela Kalthoff正在展示此次取样研究的塔斯马尼亚虎的干标本(图片来自Phys.org)

科学家表示这项研究以使用博物馆藏品为研究对象,为灭绝动物研究探索了新的研究方式。在世界各地的博物馆收藏品中,有数以百万计的昆虫、哺乳动物和鸟类等的干燥皮肤和干燥组织,还需要继续进行RNA提取和分析。

参考资料:

1.https://genome.cshlp.org/content/early/2023/09/08/gr.277663.123

2. htt ps://phys.org/news/2023-09-rna-recovered-extinct-animal-world.html