DNA โบราณเผยเรื่องราวของม้า

2024 ผู้เขียน: Daisy Haig | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 03:14

ปารีส - นักวิทยาศาสตร์เมื่อวันพุธที่ผ่านมากล่าวว่าพวกเขาได้เปิดเผย DNA ของม้าที่มีชีวิตอยู่เมื่อประมาณ 700,000 ปีก่อน ซึ่งเป็นความสำเร็จที่ทำลายสถิติในสาขาอายุน้อยของ palaeo-genomics

การค้นพบในสมัยโบราณบ่งชี้ว่าม้าทั้งหมดในปัจจุบัน รวมทั้งลาและม้าลาย มีบรรพบุรุษร่วมกันซึ่งมีชีวิตอยู่เมื่อประมาณสี่ล้านปีก่อน เร็วกว่าความคิดถึงสองเท่า

การค้นพบนี้ยังทำให้เกิดความหวังว่าฟอสซิลจำนวนมากที่ถือว่าไร้ประโยชน์สำหรับการสุ่มตัวอย่าง DNA อาจเต็มไปด้วยสมบัติทางพันธุกรรม นักวิจัยกล่าว

รายงานในวารสาร Nature ระบุว่าเรื่องราวเริ่มต้นขึ้นเมื่อ 10 ปีที่แล้ว โดยมีการค้นพบกระดูกม้าฟอสซิลชิ้นหนึ่งในชั้นดินเยือกแข็งที่บริเวณที่เรียกว่า Thistle Creek ในดินแดนยูคอนของแคนาดา

Ludovic Orlando นักวิจัยชาวฝรั่งเศสที่ศูนย์ธรณีวิทยาแห่งพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติของเดนมาร์กกล่าวว่า "มันเป็นชิ้นส่วนของกระดูก metapodial"

"มันเป็นเศษส่วนยาวประมาณ 15 เซนติเมตร (หกนิ้ว) กว้างแปดเซนติเมตร (3.2 นิ้ว)"

การแผ่รังสีของพื้นดินซึ่งพบกระดูกนั้นบ่งชี้ว่าสารอินทรีย์ที่นั่น -- ใบไม้ที่เน่าเปื่อย และอื่นๆ -- ถูกสะสมไว้เมื่อประมาณ 735, 000 ปีก่อน

ตัวอย่างได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างน่าอัศจรรย์ในอากาศหนาวจัด แต่เวลาก็ทำให้เซลล์ของมันเสียหายได้ และจำกัดโอกาสในการดึง DNA ที่มีประโยชน์ออกมา

“มันเป็นโอกาสพิเศษที่จะผลักดันเทคโนโลยีของเราให้ถึงขีดจำกัด” ออร์แลนโดกล่าวกับเอเอฟพี

“พูดตามตรง ตัวฉันเองไม่คิดว่ามันจะเป็นไปได้เมื่อเราจัดการกับความคิดนี้ในครั้งแรก”

ความสงสัยในขั้นต้นเหล่านี้เริ่มก่อตัวขึ้นในห้องแล็บ เมื่อนักวิจัยสามารถระบุเศษคอลลาเจน ซึ่งเป็นโปรตีนหลักที่พบในกระดูก รวมทั้งเครื่องหมายทางชีวภาพของหลอดเลือด

แล้ว DNA ของเซลล์ล่ะ?

เมื่อถึงจุดนั้นความผิดหวังก็มาถึง เทคโนโลยีที่มีอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการวิเคราะห์เมื่อสามปีที่แล้วยังไม่เพียงพอในการที่จะนำเศษ DNA เล็กๆ เหล่านี้ไปแปลงเป็นรหัสที่เข้าใจได้

"เราสามารถได้ชิ้นส่วนของลำดับดีเอ็นเอประมาณหนึ่งครั้งในทุกๆ 200 ครั้ง" ออร์ลันโดกล่าว

สิ่งที่เปลี่ยนแปลงคือการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีการจัดลำดับรุ่น

ด้วยการใช้ประโยชน์จากนวัตกรรมในการวิจัยทางการแพทย์ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีการไขโมเลกุลดีเอ็นเอโดยไม่ต้อง "ขยาย" พวกมันในเครื่องจัดลำดับ

วิธีการนี้หมายความว่าตัวอย่างที่มีค่าจะไม่สูญเปล่าจากความล้มเหลวที่ไม่รู้จบ และความเสี่ยงที่ความเสื่อมโทรมเพิ่มเติมจากการจัดการและการสัมผัสอากาศจะลดลง

ผลที่ได้คือการปรับปรุงอัตราความสำเร็จสามถึงสี่เท่า ซึ่งเพิ่มขึ้นเป็น 10 เท่าเมื่ออุณหภูมิและวิธีการสกัดถูกปรับแต่งเพิ่มเติม

“เราเปลี่ยนจากหนึ่งใน 200 เป็นประมาณหนึ่งใน 20” ออร์ลันโดกล่าว

"สิ่งที่เกิดขึ้นจากสิ่งนี้คือเศษของลำดับเล็ก ๆ ซึ่งเราต้องประกอบขึ้นใหม่เป็นรหัสพันธุกรรมเต็มรูปแบบ" เขากล่าว

“มันเหมือนกับการซ่อมแจกันที่แตกเป็นพันชิ้น มีเพียงใบนี้มีพันล้านชิ้น!”

ผลที่ได้คือจีโนมที่เก่าแก่ที่สุดที่ได้รับการจัดลำดับอย่างสมบูรณ์ - จากสัตว์ที่มีชีวิตอยู่ระหว่าง 560, 000 ถึง 780, 000 ปีก่อน

บันทึกก่อนหน้านี้จัดขึ้นโดยการจัดลำดับของมนุษย์ลึกลับที่รู้จักกันในชื่อ Denisova hominin ซึ่งอาศัยอยู่ 70, 000 ถึง 80, 000 ปีก่อน

ลำดับของม้าถูกนำมาเปรียบเทียบกับจีโนมของม้าที่อาศัยอยู่ในปลาย Pleistocene เมื่อ 43,000 ปีก่อน เช่นเดียวกับม้าห้าสายพันธุ์สมัยใหม่ นั่นคือ ม้าของ Przewalski (สายพันธุ์ม้าป่าที่แยกจากม้าบ้าน) และลา

"การวิเคราะห์ของเราชี้ให้เห็นว่าเชื้อสาย Equus ที่ก่อให้เกิดม้า ม้าลาย และลาร่วมสมัยทั้งหมดเกิดขึ้น 4 ถึง 4.5 ล้านปีก่อนปัจจุบัน ซึ่งเป็นสองเท่าของเวลาที่ยอมรับตามอัตภาพ" การศึกษากล่าว

นอกจากนี้ยังแนะนำว่าความพยายามในการรักษาม้าของ Przewalski โดยการผสมพันธุ์กับสายพันธุ์ในประเทศนั้นมีผลทางพันธุกรรม ดูเหมือนว่าจะมีการบุกรุกทางพันธุกรรมเพียงเล็กน้อยในตัวแปรป่า

นอกเหนือจากการค้นพบในทันทีนี้ นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าวันหนึ่งงานของพวกเขาจะชี้ให้เห็นถึงสัตว์ยุคก่อนประวัติศาสตร์หรือแม้แต่บรรพบุรุษของเรา ผ่านฟอสซิลที่ดีเอ็นเอถูกพิจารณาว่าเสื่อมโทรมเกินไปสำหรับการจัดลำดับตามอัตภาพ

"ในสภาพอากาศที่หนาวเย็นมาก โมเลกุลขนาดเล็กประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์มีโอกาสรอดชีวิตเกินหนึ่งล้านปี" ออร์ลันโดกล่าว

"เราได้เปิดประตูที่เราคิดว่าปิดไปตลอดกาล ทุกอย่างขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แต่เรามีข้อโต้แย้งมากมายที่เชื่อว่าอนาคตจะนำเราไปสู่ขุมทรัพย์ ไม่ใช่ทางตัน"