首次从灭绝动物中提取到RNA

  已消失的袋狼  

袋狼（Thylacinus cynocephalus），是一种食肉的有袋类动物。它的外观有点像狼，茶色的皮毛上部分附有条状的、像老虎一样的斑纹，因此也被称为塔斯马尼亚虎（Tasmanian tiger）。1936年，最后一只为人所知的袋狼死于澳大利亚塔斯马尼亚州的一家动物园。

现在，研究人员从一个保存在博物馆中的袋狼样本中，分离出了数百万个RNA序列。这是研究人员首次成功地从一种已灭绝的动物身上提取了RNA，并对RNA进行测序。研究结果发表在了近期的《基因组研究》杂志上。

  DNA vs RNA  

袋狼是一种引人注目的动物，它的下巴可以张开超过80度的角度。然而，即便这是种凶猛的动物，它们也不是人类的对手。在野生袋狼最后的家园塔斯马尼亚州，随着牧羊业在19世纪兴起，袋狼就经常因为被指控会伤害羊群而遭到猎杀。在19世纪后期，每杀死一只成年袋狼就能得到赏金。最终，袋狼几乎被猎杀到灭绝。

近年来，一些科学家也已经成功绘制了袋狼的基因图谱。但这些研究都基于DNA，而非RNA。DNA是高度稳定的，科学家可以从生活在百万年前的已灭绝的古生物体内提取出古DNA；但RNA却会迅速分解，在活细胞之外，RNA可能在几分钟内就会降解或被破坏。

从古老的生物样本中分离RNA是许多科学家的愿望，因为只有通过RNA，科学家才能真正了解生物体细胞的生物学特性。但这种RNA的分离与提取显然是极具挑战性的。

  RNA序列  

在新的研究中，研究人员分析了自1891年以来就一直保存在斯德哥尔摩自然历史博物馆中的袋狼标本。这些样本在室温条件下收藏于博物馆中。研究人员提取了三个肌肉样本和三个皮肤样本，每个样本的重量约为80毫克。回到实验室后，他们将每个样本磨成粉末，然后加入能分离核苷酸（RNA的组成部分）的化学物质。

从博物馆中获取的袋狼样本，它们被保存于室温条件下。（图/Emilio Mármol Sánchez (photograph) and Panagiotis Kalogeropoulos.）

研究人员分别从这些样本中分离出了8190万和2.236亿个RNA片段。在去除重复序列和非常短的序列后，他们从肌肉组织中鉴定出150万个RNA序列，从皮肤中鉴定出280万个RNA序列。接下来，他们用计算机算法，将这些RNA序列与包含数千种动物、植物、真菌、细菌和病毒的基因组数据库进行比较。结果表明，大约70%的RNA序列确实属于袋狼，由于袋狼标本被反复处理，因此有一些来自人类RNA的污染。

他们在皮肤和肌肉样本中，发现了编码着不同蛋白质的RNA分子。在肌肉样本中，他们发现了与236个基因相对应的序列，其中包括编码肌动蛋白和肌连蛋白的序列，这两种蛋白质使肌肉能够伸展和收缩；在皮肤样本中，他们发现了与270个基因对应的序列，包括编码了结构蛋白角蛋白的基因。

  “复活”袋狼  

这样的结果令人惊叹。因为提取古RNA的难度非常大，尤其是这些样本是在室温下保存的，而非保存于无菌或冷冻条件下。这在一定程度上，改变了研究人员看待博物馆中的标本的方式。

研究人员表示，这样的研究结果不仅为袋狼生物学提供了新的线索，而且还有可能为“复活”袋狼提供信息。他们希望，在不久的将来能够将袋狼带回塔斯马尼亚。他们拯救袋狼的计划包括修改一种名为脂尾袋鼬（Sminthopsis crassicaudata）的基因，这是另一种有袋类动物，是袋狼的近亲。通过揭示控制动物属性的基因，这些新发现可以很好地为这一计划提供信息。

另外，由于关于古DNA的研究已经相对成熟，但对古RNA的分析技术却仍不够发达。研究人员希望，未来的研究能将DNA和RNA测序结合起来，进而开创古遗传学的新时代。

#创作团队：

撰文：糖兽

排版：雯雯

#参考来源：

https://www.sciencenews.org/article/first-time-decode-rna-extinct-animal-tasmanian

https://www.nature.com/articles/d41586-023-02953-3

#图片来源：

封面图&首图：Baker; E.J. Keller.  / Wikipedai