大约5万年前抵达西伯利亚的冰冻苔原 猛犸象 他在神秘的情况下结束了。研究人员现在在动物皮肤样本中发现了保留其原始 3D 结构的染色体 1– 以前在利用化石 DNA 进行 DNA 研究时被认为是不可能实现的成就。

研究小组还揭示了猛犸象 DNA 分子的空间组织及其皮肤中的活性基因，其中包括赋予猛犸象蓬松外观的基因。今天的工作已经完成了细胞发表。

法国图卢兹保罗·萨巴蒂尔大学的分子考古学家卢多维奇·奥兰多（Ludovic Orlando）没有参与这项研究，他说，这项研究是第一个报告古代基因组 3D 结构的研究。他说，由于基因组的空间结构（有机体遗传物质的完整集合）提供了有关基因活动的线索，因此了解这种结构可以比简单地检查 DNA 序列更深入地了解猛犸象皮肤的细胞生物学。 “这项工作简直是前所未有的。”

随时间的破坏

大约 40 年前，科学家发现 DNA 残留物可以在遥远过去的样本中存活下来 ， 包括 埃及木乃伊已有数千年历史 。很明显，许多古代遗迹中都保存有DNA。

研究合著者、德克萨斯州休斯敦贝勒医学院的遗传学家埃雷兹·利伯曼·艾登 (Erez Lieberman Aiden) 表示，随着时间的推移，DNA 会降解并遭受化学损伤，因此研究人员以前只能获得没有连贯结构的 DNA 片段。他说，从这些片段重建 3D 基因组几乎是不可能的：哺乳动物基因组比古代 DNA 的典型片段大 3000 万倍。

惊人的发现

为了挑战这一假设，利伯曼·艾登和他的同事开始了为期九年的寻找保存完好的古代样本的研究，最终在来自猛犸象的 52,000 年前的皮肤样本中发现了几乎完整的染色体。原始猛犸象），来自西伯利亚永久冻土层。该研究的共同作者、贝勒医学院的遗传学家辛西娅·佩雷斯·埃斯特拉达 (Cynthia Pérez Estrada) 表示，这一发现“简直令人惊叹”。

The legs of a juvenile female wooly mammoth, with a gloved hand holding a tuft of ginger hair at the foot

研究人员分析了猛犸象染色体的结构，揭示了DNA分子的折叠及其在细胞核中的空间组织——这两个特征决定了哪些基因被开启以及开启的时间长短。

与比较 现代大象，猛犸象现存的最近亲 ，不仅显示出染色体数量和结构的相似性，而且在涉及毛发生长和寒冷适应的基因活性上也存在差异。

冻干DNA

研究人员认为，猛犸象染色体通过类似于制作牛肉干的脱水过程以玻璃状状态保存。该技术产生的组织中 DNA 分子紧密堆积且不可移动。

该团队对冻干牛肉干进行的实验证实了研究人员的理论：牛肉干像玻璃一样破碎，但它的染色体仍然完好无损。

哥本哈根大学古代人群基因组学专家维克多·莫雷诺·马亚尔 (Víctor Moreno Mayar) 表示：“你绝对不会认为（古代）DNA 会以原来的形式保存下来。”他没有参与这项研究。他说，看到她能做到这一点“真的很酷”。

Moreno Mayar 表示，结果表明，只要条件理想，恢复古代 DNA 的潜力就超出了之前认为的可能性。

论文中的方法还可以帮助研究人员组装完整的猛犸象基因组，Eriona Hysolli，生命科学主管 Colossal Biosciences 是一家位于德克萨斯州达拉斯的生物技术公司，致力于复活猛犸象 。

Hysolli 没有参与这项研究，他表示完整的猛犸象基因组可以帮助揭示可能与该公司大胆计划相关的特征 - 大象与猛犸象杂交品种的诞生 ，它类似于已灭绝的动物，可以被重新引入其自然栖息地。