Секвенирован древнейший геном животного - на основе кости лошади
Скромная лошадка дала науке древнейший из полностью секвенированных геномов – из кости возрастом более миллиона лет, найденной в вечной мерзлоте канадской части Арктики. Эта находка отодвинула происхождение лошадиных на два миллиона лет назад.
Геном был извлечен из кости конечности лошади, которая жила примерно 780 – 560 тысяч лет назад. Ученые секвенировали геном этой особи, другой лошади (возрастом в 43,000 лет), пяти современных пород домашних лошадей, (дикой) лошади Пржевальского и осла – это позволило проследить эволюционную историю лошадей с беспрецедентной тщательностью. По расчетам исследователей, древний предок рода лошади (Equus), куда входят лошади, ослы и зебры, отделился от других групп животных примерно четыре миллиона лет назад – это вдвое раньше, чем считалось ранее.
«Мы преодолели временной барьер», - заявил биолог-эволюционист Людовик Орландо (Ludovic Orlando), сотрудник Копенгагенского университета, ведущий автор исследования. Заметив, что самая древняя ДНК, которую пока удалось секвенировать, принадлежит полярному медведю, жившему 130-110 тысяч лет назад. «И тут, совершенно неожиданно, вы получаете доступ к вымершим видам, о секвенировании генома которых приходилось только мечтать», - утверждает Орландо. Вечная мерзлота замедлила скорость распада молекул ДНК.
Но и сами исследователи серьезно усовершенствовали технику извлечения и подготовки ДНК для секвенирования. В окаменелых останках они выбрали ткань, имеющую высокое содержание ДНК – коллаген, например. Ученые также совместили несколько техник секвенирования ДНК – обычную наряду с секвенированием единичных молекул (тогда аппарат непосредственно считывает ДНК – это позволяет избежать амплификации, при которой некоторые последовательности ДНК теряются).
Теперь ученые собираются применить эти техники к древним представителям рода Homo (в том числе гейдельберского человека и человека прямоходящего). Но, увы, останки наших древнейших предков вряд ли получится найти в вечной мерзлоте.
«Сейчас самое сложное – совместить новые технологии секвенирования с возможностью анализа образцов, найденных не в вечной мерзлоте», - рассказывает Карл Лалуэса-Фокс (Carles Lalueza-Fox), палеогенетик из Института эволюционной биологии в Барселоне.
Исследование Орландо и Уиллерслева также подтвердило гипотезу о том, что лошадь Пржевальского (на фото) – это последний выживший вид диких лошадей. Кроме того, анализ геномных сигнатур размера популяции показал, что популяции лошадей увеличивались в периоды расцвета обширных равнин, заросших травами – между периодами экстремальных холодов.
Хотя ученые заявили о теоретической возможности воскрешения древней лошади путём имплантации ископаемого ДНК в яйцеклетку современной лошади, таких целей они перед собой не ставят. «Сборка» генома из множества разрозненных фрагментов ДНК само по себе было очень сложной задачей. Сейчас ученые собираются заняться усовершенствованием своих методов.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
Артём Космарский nauka21vek.ru