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澳门太阳娱乐手机登录木乃伊狗,四年内可使猛犸象逃出生天

2020年3月1日 - 澳门太阳娱乐手机登录
澳门太阳娱乐手机登录木乃伊狗,四年内可使猛犸象逃出生天

北京时间9月4日消息,一只属于古代西伯利亚人的“木乃伊狗”幼崽或许将带来现代科技的重大突破。科学家在西伯利亚的永久冻土层中发现了这只古老的动物,它的年龄据估计已有14300岁。

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澳门太阳娱乐手机登录,通过对部分组织的RNA测序,科学家怀疑这只更新世的犬科动物已经被驯化。对年代久远的动物进行RNA测序相当罕见。通常而言,DNA相当于基因编码的硬拷贝,如果条件合适,可以保存数千年,而RNA的寿命较短,只能作为基因的工作副本。

猛犸象在数千年以前便已灭绝,但哈佛大学的科学家们近日宣称,两年之内就能使它们起死回生。图为2013年在西伯利亚冰层中发现的一头雌性猛犸象,它生活在距今39000年前。

科学家怀疑这只更新世的犬科动物已经被驯化

科学家将采用从永久冻土层封存的猛犸象尸体中提取的DNA开展此次研究,将猛犸象基因编入亚洲象基因组。

DNA分析可以揭示一个物种拥有什么样的基因,而RNA则解释了哪些基因在工作,哪些基因是沉默的。科学家认为,这只保存完好的动物要么是一只幼狼,要么是狼和狗的杂交后代,而且很有可能是家养的。

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据推测,这只“木乃伊狗”的主人可能是古代西伯利亚的猛犸象猎人。四年前,人们在俄罗斯萨哈共和国的瑟阿拉赫河一处陡峭的河岸上发现了这只动物,与它一起被发现的还有同一物种的另一只幼兽。之后,这两具遗体被送往萨哈共和国的首都雅库茨克进行尸检。一段视频显示,检查之前,人们小心地将它们身上包裹着的数千年的泥土冲掉。

图为世界上保存最完好的猛犸象Lyuba,2014年在美国自然历史博物馆展出。

DNA编码基因的硬拷贝,如果条件合适,可以存活数千年,但RNA的寿命较短,只能作为基因的工作副本。

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当时,韩国克隆专家黄禹锡试图提取细胞样本,让这个物种复活,但没有成功。然而,丹麦哥本哈根大学的奥利弗·史密斯博士和同事们另辟蹊径,选择分析这只史前动物的肝脏、软骨和肌肉组织中的RNA,并取得了成功。

猛犸象在上一次冰河时期一度称霸欧洲、亚洲、非洲与北美洲。后来由于气候变化和人类捕猎的双重影响,在距今约4500年前销声匿迹。

研究结果表明,从幼犬的肝脏组织中提取的RNA序列确实能够代表这种动物的RNA,许多肝脏特异性的转录信息与来自狼和狗的更现代的样本相匹配。这只“木乃伊狗”的转录组是迄今为止测序的最古老的RNA,比次古老的犬科动物转录组至少早了1.3万年。

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DNA分析揭示了一个物种拥有什么样的基因,而RNA则解释了哪些基因在工作,哪些基因是沉默的

猛犸象在上一次冰河时期一度称霸欧洲、亚洲、非洲与北美洲。后来由于气候变化和人类捕猎的双重影响,在距今约4500年前销声匿迹。

“古DNA研究人员以往不愿意尝试对古RNA进行测序,因为RNA通常比DNA更不稳定,更容易被酶降解,”史密斯博士说,“然而,在我们最近成功对古代植物材料中的RNA进行测序之后,我们推测,保存完好的动物标本,特别是冷冻在永久冻土层中的标本,很可能保留了足够的材料来进行测序。”

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令研究人员兴奋的是,他们不仅发现了来自不同组织的RNA,而且在某些情况下,这些遗传信号如此强烈,以至于可以用一种生物学意义上的方式来区分不同组织。

猛犸象在数千年以前便已灭绝,但哈佛大学的科学家们近日宣称,两年之内就能使它们起死回生。这种毛发蓬乱的生物曾生活在西伯利亚冰冻的平原上,最终或由于人类祖先的过度捕杀而灭绝。如今,科学家计划用两年时间,使猛犸象起死回生。最终“复活”的生物将属于亚洲象与猛犸象的杂交品种。

“我们知道RNA在DNA和蛋白质之间起着中介作用,后两种物质都更稳定,人们可能会问,‘那又怎样?’”奥利弗·史密斯解释道,“但我们认为,未来对古代RNA的研究有很大的潜力。例如,目前许多与临床最相关的病毒都有RNA基因组,而RNA阶段对于理解基因调控的复杂性往往至关重要。”

科学家将采用从永久冻土层封存的猛犸象尸体中提取的DNA开展此次研究,将猛犸象基因编入亚洲象基因组。若实验取得成功,将成为猛犸象复活计划中的重大转折点。

在讨论推动演化的环境压力和不同病毒株时,古RNA的研究可能会带来意想不到的科学突破。研究人员的详细结果发表在近期的《公共科学图书馆·生物学》杂志上。

科学家培育出的杂交细胞中将含有部分猛犸象基因,使其具备猛犸象的部分特征,如长长的毛发、较厚的脂肪层、适合在零下环境中流动的血液等。但在培育出真正的生物之前,科学家还要辛苦奋斗多年。

我们能让猛犸象复活吗?

科学家的计划颇具野心。他们不准备使用雌象作为代孕母亲,而是打算将受精卵置入人造子宫进行孵育。自该项目于2015年启动以来,研究人员已经将包含猛犸象DNA与亚洲象基因组的“剪辑片段”从15个增加到了45个。哈佛研究团队的带头人乔治·彻奇教授(Professor
George
Church)表示:“我们正在寻找对这些‘剪辑片段’效果进行评估的方法,并试着在实验室中培养胚胎。”

雄性猛犸象大约有3.5米高,雌性略小。它们弯曲的象牙长达5米,下腹部有一层1米长的蓬松毛发。较小的耳朵和短尾巴可以防止重要的身体热量流失。

“这些剪辑片段影响着猛犸象在寒冷环境中生存所需的生理特征。我们已经知道了哪些片段与它们较小的耳朵、皮下脂肪、毛发与血液相关,但除此之外还有许多正向选择基因(即物种受外界环境影响产生的可有效适应环境的基因)。”

猛犸象的象鼻末端具有独特的指状突起,能帮助它们拔下草叶、树枝和其他植物部分。猛犸象的名字来源于俄语中的“mammut”,意思是“地鼠”,因为古人认为这些动物生活在地下,接触到光就会死亡——猛犸象被发现时已经死亡,半埋着地下。

他还补充说:“我们希望能培育出亚洲象与猛犸象的杂交胚胎。事实上,它更像是一头具备大量猛犸象特征的亚洲象。我们离这一目标还有一定距离,但在几年内即可实现。”

最广泛使用的基因编辑技术被称为CRISPR/Cas9,利用这项技术,科学家或许可以将保存下来的猛犸象DNA剪切粘贴到亚洲象身上,从而创造出猛犸象与亚洲象的杂交后代

猛犸象在上一次冰河时期一度称霸欧洲、亚洲、非洲与北美洲。后来由于气候变化和人类捕猎的双重影响,在距今约4500年前销声匿迹。亚洲象与它们的亲缘关系最近。如今在革命性基因编辑技术的帮助下,科学家可以精确地截取、嵌入数千年前猛犸象体内的DNA,使猛犸象“起死回生”不再是天方夜谭。

猛犸象的骨骸曾经被认为属于已经灭绝的巨人种族。猛犸象和现代大象的关系密切,有99.4%的基因相同。这两个物种在600万年前各自走上了不同的演化道路,与此同时,人类和黑猩猩也分道扬镳。

彻奇教授曾参与研发了广为运用的基因编辑技术CRISPR/Cas9。自从该技术于2012年问世以来,已使基因工程领域发生了重大转变。该技术能够以极高的精确度实现DNA片段的“剪切复制”。在波士顿举行的美国科学促进会(AAAS)年会上,基因编辑技术及其伦理学意义成为了主要话题之一。作为会议演讲嘉宾,彻奇教授指出,此次猛犸象复活计划有两大目标:一是为濒临灭绝的亚洲象寻求另一条出路,二是对抗全球变暖。

猛犸象与早期人类共同生活了一段时间,并成为早期人类的猎物。人们用它们的骨头和獠牙制造出各种武器和艺术品。

猛犸象将有助于阻止永久冻土层融化、释放大量温室气体。“它们在雪地上行走时,可将冷空气带入冻土层,从而阻止冻土层融化。”冻土层表面的冰雪如同一道隔热层。猛犸象在雪地上踩出雪洞之后,冷空气便可进入下方冻土、使其降温。他还补充道:“在夏天,猛犸象会撞倒树木,帮助杂草生长。”此外也有一些研究显示,猛犸象可对西伯利亚的气温起到重大影响。

由于革命性的基因编辑技术,猛犸象的“复活”已经成为有了现实的可能性。科学家可以提取出在西伯利亚冰封了数千年的猛犸象DNA,然后利用基因编辑技术进行精确的选择和插入。目前最广泛使用的基因编辑技术被称为CRISPR/Cas9,自2012年诞生以来,它已经改变了基因工程的面貌。

科学家计划对亚洲象的皮肤细胞进行基因编辑,培育出一枚胚胎,或利用克隆技术培育多枚胚胎。经过基因编辑的细胞核将被植入已移除了所有遗传物质的亚洲象卵细胞中。接着,科学家将采取人工手段,刺激受精卵发育成胚胎。关于人造子宫,彻奇教授指出:“我们希望能不借助活体生物完成整个培育过程。亚洲象已经濒临灭绝,让雌象承担这样的风险未免不合情理,我们正在用小鼠测试体外培育手段。上世纪80年代就有文献描述了类似的实验,但当时人们对此并不感兴趣。而如今,我们的技术已经更新换代,可以用全新的眼光看待这些实验手段。”

该系统允许科学家以前所未有的精确度对DNA链进行“剪切和粘贴”操作。利用这项技术,科学家或许可以将保存下来的猛犸象DNA剪切粘贴到亚洲象身上,从而创造出猛犸象与亚洲象的杂交后代。

彻奇教授还预测,随着基因工程的进一步发展,我们在10年之内便可实现“返老还童”。不过,他认为CRISPR基因编辑技术的效果有炒作之嫌。“我不认为这一技术有多么妙不可言,”他表示,“它只不过是一种新技术而已。要说它改变了一切,未免言过其实。”(叶子)

猛犸象在欧洲和北美冰冷的苔原上游荡了14万年,消失于更新世末期,即1万年前。它们的遗体通常不是石化的,而是冷冻保存在永久冻土层中,因此成为科学家研究最充分的史前动物之一。

图1:猛犸象在数千年以前便已灭绝,但哈佛大学的科学家们近日宣称,两年之内就能使它们起死回生。图为2013年在西伯利亚冰层中发现的一头雌性猛犸象,它生活在距今39000年前。

图2:科学家将采用从永久冻土层封存的猛犸象尸体中提取的DNA开展此次研究,将猛犸象基因编入亚洲象基因组。

图3:图为世界上保存最完好的猛犸象Lyuba,2014年在美国自然历史博物馆展出。

图4:猛犸象在上一次冰河时期一度称霸欧洲、亚洲、非洲与北美洲。后来由于气候变化和人类捕猎的双重影响,在距今约4500年前销声匿迹。

图5:他还补充道:“在夏天,猛犸象会撞倒树木,帮助杂草生长。”此外也有一些研究显示,猛犸象可对西伯利亚的气温起到重大影响。

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