科学家首次复原非洲古人类基因组

来源:纽约时报中文网 | 发布: | 发布时间:2015-10-19,星期一 | 阅读:1,193

CARL ZIMMER 2015年10月16日

在埃塞俄比亚洞穴发现的人类化石,促成这次DNA的完整测序。KATHRYN AND JOHN ARTHUR

本周四,一个科学家团队的论文报道称,已从一个四千五百年前的埃塞俄比亚人的骨骼中获得了基因组序列,这是首次重构了一个来自非洲古人类的完整基因组。

这个来自埃塞俄比亚化石的基因组与现代非洲人的基因组有明显差异。在《科学》杂志的论文中,研究人员得出结论是,在三千多年前,来自近东地区的人们迁回非洲。在以后的几代人中,他们的DNA遍及整个非洲大陆。

“这是该领域的一个重要里程碑,”约瑟夫·皮克雷尔(Joseph Pickrell)如是说,他是纽约基因组中心(New York Genome Center)的古代 DNA 专家,他本人并没有参与这项研究。几十年来,科学家们一直认为,在热带地区难以获得保存完好的古代DNA。这项研究燃起了希望,科学家们有可能从非洲复原更古老的人类基因组,也许可以追溯到一百万年以上。

“我敢打赌,这在不远的将来就能做到,”李·伯格(Lee Berger)如是说,他是威特沃特斯兰德大学(University of the Witwatersrand)的古人类学家,他最近宣布发现了一个古老的人类物种,这一物种被命名为“纳勒迪人”(Homo naledi)。

在20世纪80年代,很少有科学家认为能够从一个化石来源的DNA重构一个完整的基因组。一个人或其他动物死亡之后,其DNA就开始分解。细菌迅速侵占尸体,细菌的DNA很快就远超尸体本身的DNA。

然而,到了20世纪90年代,科学家们开始把提取到的短片段DNA拼接成更长的片段。2010年,研究人员们重构了一个尼安德特人的基因组,取自克罗地亚的3.8万年前的化石。在许多其他情况下,研究人员在人类化石中未能发现古DNA。一种普遍的疑虑是,在热带地区的高温和潮湿会破坏遗传物质,因此许多科学家都是聚集在西伯利亚这样的地方寻找古DNA。

这种疑虑被证明是没有根据的。近年来,都柏林大学(University College Dublin)的考古学家罗恩·平哈西(Ron Pinhasi)和同事们一直在研究不同部位的骨头,以了解是否有任何部位的骨头能更好地保存DNA。他们发现,内耳周围的骨头储藏着丰富的遗传物质,即使在其他部位的骨头中的遗传物质已经丢失了。

正如他们去年的报告所称, 科学家们能够从来自几千年前的数百名欧洲人的耳骨中提取出基因组。这项成功给他们以希望,他们或许能够从非洲的骨骼化石中复原的古代DNA。

他们很快就有了尝试的机会,约翰·亚瑟(John W. Arthur)和凯瑟·琳群·亚瑟(Kathryn Weedman Arthur)是南佛罗里达大学(University of South Florida)的考古学家,这两位和同事们在埃塞俄比亚南部高地的莫塔(Mota)洞穴发现了一个人的骨架。“莫塔”是科学家们对这个人的称呼,他是以一种安葬仪式的姿势被埋葬,他的头部安放在一个枕状的石头上,他的双手平放在身下,他的身边围绕着石制工具。

研究人员们给平哈西博士送去了莫塔的内耳骨样本,盼望平哈西博士和同事们能够从中提取出一些DNA。平哈西博士和同事们大获成功,他们提取到了足够的DNA,从而重构了莫塔的整个基因组。



 

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