发现世界上最古老的DNA揭示古代生态系统

一项新的研究发表在自然描述了古DNA的发现和分析计算,为二百万岁,打破纪录最古老的DNA被发现和研究。

古代DNA分析领域的一个突破

一项新的研究标志着“改变游戏规则”的进化的研究中,作为世界上最古老的DNA测序成功。

这项研究是由Eske Willerslev教授圣约翰学院研究员,剑桥大学和主任Lundbeck公司基金会GeoGenetics中心哥本哈根大学,它是一家库尔特·h·Kjær教授地质专家也在哥本哈根大学的基础。

“这是最长的研究我曾经参与,“Willerslev说。它始于2006年,当一个科学家小组得出了格陵兰岛北部,到达København形成,位于口腔的地质形成北冰洋的峡湾。的团队访问该地区不同的项目,但同时,决定收集样本的粘土和石英的网站。

必要的工具为研究沉积物中包含的任何DNA并不存在,和样本存储在研究者的回报。“每一次我们看到了改善方法DNA提取和测序技术,我们试图重温样品进行分析,但我们失败了,失败了,“Willerslev回忆道。“然后,几年前,我们有我们的突破。”

Willerslev属性数发展的突破。首先,卡瑞娜沙博士的研究重点是理解如何DNA结合环境中的矿物质和是否可以提取加入哥本哈根大学的团队。其次,该集团获得了小说测序平台,允许大规模并行DNA测序,以及有针对性的非常小的DNA片段的测序。

发现了一个二百万岁的生态系统

沙的工作之后建立了DNA可以被成功地脱离了粘土和石英样品,微小的DNA片段被发现极度受损,建议他们肯定“古代”。团队是什么也许没有准备完全正确如何古老的。

Willersleva和他的同事们发现,古代DNA是二百万岁高龄,打破纪录迄今为止发现的最古老的DNA。这个记录是一百万岁的DNA提取和测序从西伯利亚猛犸骨头。

“古DNA样本被发现深埋在泥沙组合超过20000年了。沉积物最终被保存在冰或冻土,至关重要的是,不被人类二百万年来,”Kjær说。

的DNA片段测序库进行对比今天的生物体,包括微生物、植物和动物,最终构建一个二百万岁的生态系统经受住极端的温度。“Kap København生态系统,没有今天的等效,存在相当高的温度比我们今天,因为,从表面上看,气候似乎是类似于地球上气候我们期望在未来由于全球变暖,”说彼得森教授麦克尔- w .助理教授Lundbeck公司基金会GeoGenetics中心,它是一家co-first作者在纸上。

证据表明,驯鹿,旅鼠、桦木和杨树-其他生物居住的地区可破译的测序数据。虽然一些DNA样本简单分类作为现代生物的前辈,其他人无法确定,因为他们可能没有前任仍然生活在这个世纪。

188金宝搏备用要求研究小组评论“最意想不到的发现从他们的分析。“吹我们的思想是乳齿象DNA的存在,”他们说。乳齿象是一种已经灭绝的哺乳动物,起源于美国北部和中部。以前,不存在被称为北至格陵兰岛。“显然他们乳齿象一定是游泳到格陵兰岛在某种程度上,或漫游在冰上,”研究小组补充道。

利用古DNA来支持我们的地球的未来

Willerslev和他的同事正在考虑如何破纪录的发现可以用来支持科学家和社会应对气候变化。Kap København地区的极高温度需要适应的生物栖息承受温度上升。然而,这个过程需要时间,我们没有的奢侈品。“今天的全球变暖的速度意味着生物和物种没有那个时间,所以气候紧急仍然是一个巨大的威胁生物多样性和世界,一些物种的灭绝是在地平线上包括植物和树木,”他说。

我们可以使用“线索”中发现古DNA干预?“可能是基因工程可能[使用]模拟策略开发的植物和树木二百万年前生存在一个气候的特点是气温上升和防止一些物种的灭绝,植物和树木,“Kjær说。“这是科学进步的原因之一是如此重要,因为它可以揭示如何试图抵消全球变暖的毁灭性的影响。”

一个新时代在DNA检测

DNA宝藏中已确定的样本,有广泛的细菌和真菌。科学家正在探索远古动物之间的相互作用,植物和单细胞生物,他们计划地图和发布在稍后的日期。

成功提取DNA的矿物质也标志着一个新时代的DNA检测,Willerslev强调:“现在,我们已经成功地从粘土和石英中古代DNA提取,可以粘土可能保存古代DNA在温暖潮湿的环境网站发现在非洲。”

“如果我们可以开始探索古代DNA在粘土颗粒来自非洲,我们也许能够收集的信息许多不同物种的起源——甚至新的知识第一个人类和他们的祖先——的可能性是无穷无尽的,”他总结道。

参考:一个200万岁的生态系统在格陵兰发现环境DNA。大自然。2022年。doi:10.1038 / s41586 - 022 - 05453 - y。