摘要：對復活滅絕動物有重大意義。

作者：原理

一直以來，科學家都渴望能夠從古老的生物樣本中提取RNA。但這個愿望要比想象中的艱難得多。2023年9月，在一篇發表于《基因組研究》雜志上的論文中，研究人員終于首次成功地從一種已滅絕的動物，也就是袋狼的標本中提取了RNA，并對RNA進行測序。

收藏于博物館中的袋狼標本。（圖/Emilio MármolSánchez (photograph) and Panagiotis Kalogeropoulos.）

非凡的物種

袋狼（Thylacinus cynocephalus），是一種食肉的有袋類動物，它的下巴可以張開超過80度的角度。它看起來有點像狗，但由于它茶色的皮毛上部分附有條狀的、像老虎一樣的斑紋，所以也被稱為塔斯馬尼亞虎（Tasmanian tiger）。

作為一種位于食物鏈頂端的兇猛動物，袋狼曾經遍布在澳大利亞。但不幸的是，在19世紀，它們經常遭到人類的獵殺。到了19世紀末，每殺死一只成年袋狼，就能得到相應的賞金，這導致了袋狼的數量不斷地減少。1936年，最后一只為人所知的袋狼死于澳大利亞塔斯馬尼亞州的一家動物園。

DNA vs RNA

近年來，一些科學家已經成功地繪制了袋狼的基因圖譜。但這些研究都基于DNA，而非RNA。像DNA一樣，RNA也可以攜帶遺傳信息，并且在生物體內承擔著很多其他功能。但與DNA的常見的雙鏈形式不同，RNA通常是以單鏈形式存在的。相對來說，DNA是比較穩定的，科學家可以從生活在一百多萬年前的已滅絕古生物體內提取出古DNA；但RNA就不太穩定，而且在自然界中存在很多能夠分解RNA的酶，這使得想要從早已死亡的組織中提取RNA變得異常困難。

為什么需要提取RNA呢？這是因為RNA能夠為研究人員提供有關滅絕物種迄今為止尚未被探索的附加信息，比如細胞的種類不同時，就會有著不同的信使RNA，RNA還會參與到很多基因的調控機制中。

RNA序列

在新的研究中，研究人員分析了保存在斯德哥爾摩自然歷史博物館中的袋狼標本。這個標本在室溫條件保存了一個多世紀。研究人員從中提取了三個肌肉樣本和三個皮膚樣本，每個樣本的重量約為80毫克。

考慮到標本的年齡和保存狀態，研究人員預計可能存在于組織基質中的歷史RNA序列具有明顯的碎片化。因此，他們使用了針對小RNA分子的RNA提取方案，對獲得的六個組織樣本中的每一個進行提取。

研究人員分別從這些樣本中提出并純化出了8190萬和2.236億個RNA片段。在去除重復序列和非常短的序列后，他們從肌肉組織中鑒定出150萬個RNA序列，從皮膚組織中鑒定出280萬個RNA序列。

他們還根據皮膚和肌肉組織中的RNA，辨別出這些不同組織類型之間的差異。不出所料，皮膚樣本中含有高水平的與角蛋白（皮膚、頭發和指甲中的蛋白質）相關的RNA，而肌肉樣本中含有高水平的肌纖維蛋白（如肌動蛋白和肌球蛋白）相關的RNA。

重要意義

毫無疑問，這是一項非凡的成就，因為提取古RNA的難度非常大，尤其是這個標本是在室溫下保存的，而非保存于無菌或冷凍條件下。這次的研究結果具有幾個重大的意義：

一、這些發現在一定程度上改變了研究人員看待大量收藏在博物館中的標本的方式；

二、研究人員還檢測到了RNA病毒的痕跡，為研究古病毒打開了大門；

三、這項研究為古RNA測序技術的發展注入了全新的活力。未來，當古RNA技術越來越成熟之后，就可以通過將DNA和RNA測序結合起來，從而開創古遺傳學的新時代；

四、這次的研究結果不僅為袋狼生物學提供了新的線索，而且還有可能為復活袋狼提供信息。

盡管，我們在短時間內還無法看到滅絕動物被復活，但我們可以期待在不久的將來，研究人員也能夠從數萬年前的猛犸象樣本中提取出RNA，而這也將為復活猛犸象帶來全新的希望。

本文為科普中國·星空計劃扶持作品

作者：原理

審核：葉盛 北京航空航天大學教授

出品：中國科協科普部

監制：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

來源: 星空計劃

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