生物學(xué)家首次恢復(fù)了已滅絕物種袋狼的RNA分子

近日，生物學(xué)家從博物館收藏的室溫保存的塔斯馬尼亞虎（袋狼）標(biāo)本中分離出了一個(gè)多世紀(jì)前的RNA分子并對(duì)其進(jìn)行了測序，這首次重建了一個(gè)已滅絕物種的皮膚和骨骼肌轉(zhuǎn)錄組。研究人員指出，他們的發(fā)現(xiàn)對(duì)國際上復(fù)活已滅絕物種（包括塔斯馬尼亞虎和長毛猛犸象）的努力以及研究導(dǎo)致大流行病的RNA病毒具有重要意義。

塔斯馬尼亞虎又稱袋狼，是一種歷史上的頂級(jí)食肉有袋類動(dòng)物，曾經(jīng)分布于澳大利亞大陸和塔斯馬尼亞島。這種物種在歐洲殖民統(tǒng)治后最終滅絕，當(dāng)時(shí)它被宣布為農(nóng)業(yè)害獸，到1888年，每捕殺一只成年動(dòng)物就會(huì)得到1英鎊的賞金。已知最后一只活著的塔斯馬尼亞虎于1936年死于塔斯馬尼亞霍巴特的博馬里斯動(dòng)物園。

最近拯救滅絕物種的努力主要集中在塔斯馬尼亞虎身上，因?yàn)樗谒柜R尼亞的自然棲息地大部分仍然保存完好，重新引進(jìn)它有助于恢復(fù)它最終消失后失去的生態(tài)系統(tǒng)平衡。然而，要重建一只功能正常的活體塔斯馬尼亞虎，不僅需要全面了解其基因組（DNA），還需要了解特定組織的基因表達(dá)動(dòng)態(tài)和基因調(diào)控方式，而這些只有通過研究其轉(zhuǎn)錄組（RNA）才能實(shí)現(xiàn)。

科學(xué)生命實(shí)驗(yàn)室的研究人員與瑞典自然歷史博物館和斯德哥爾摩大學(xué)合資成立的古遺傳學(xué)中心合作，最近在《基因組研究》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)研究，該研究的第一作者埃米利奧·馬爾莫爾表示，復(fù)活塔斯馬尼亞虎或長毛猛犸象不是一件小事，需要深入了解這些著名物種的基因組和轉(zhuǎn)錄組調(diào)控，而這一切現(xiàn)在才剛剛開始揭示。

這項(xiàng)研究背后的研究人員首次對(duì)斯德哥爾摩瑞典自然歷史博物館室溫保存的130年前干燥的塔斯馬尼亞虎標(biāo)本的皮膚和骨骼肌組織的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了測序。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了組織特異性基因表達(dá)特征，與現(xiàn)存有袋動(dòng)物和胎盤哺乳動(dòng)物的基因表達(dá)特征相似。

恢復(fù)的轉(zhuǎn)錄組質(zhì)量很高，可以識(shí)別肌肉和皮膚特異性蛋白質(zhì)編碼RNA，并根據(jù)MirGeneDB的建議對(duì)缺失的核糖體RNA和microRNA基因進(jìn)行注釋。

斯德哥爾摩大學(xué)溫納-格倫研究所分子生物科學(xué)系副教授馬克·弗里德蘭德和科學(xué)生命實(shí)驗(yàn)室說：“這是我們第一次窺見一個(gè)多世紀(jì)前就已經(jīng)滅絕的、專門針對(duì)泰加動(dòng)物的調(diào)控基因的存在。”

這項(xiàng)開創(chuàng)性的研究為探索全球各地博物館收藏的大量標(biāo)本和組織提供了新的機(jī)遇和意義，這些標(biāo)本和組織中的RNA分子可能正等待著我們?nèi)グl(fā)掘和測序。

斯德哥爾摩大學(xué)和古遺傳學(xué)中心的進(jìn)化基因組學(xué)教授洛夫·達(dá)倫說：“將來，我們可能不僅能從已滅絕的動(dòng)物身上恢復(fù)RNA，還能從博物館收藏的蝙蝠皮和其他宿主生物身上恢復(fù)RNA病毒基因組，如SARS-CoV2及其進(jìn)化前體。”

這項(xiàng)研究的作者表示，他們對(duì)未來整合基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)的整體研究發(fā)展感到興奮，希望能在DNA之外開創(chuàng)古遺傳學(xué)的新紀(jì)元。