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古蛋白質測序立新功 揭秘遠古巨猿親緣關系
2019年11月21日 08:55:43
來源：儀器網 作者：宋池 點擊量：3580
11月14日，《自然》雜志發布了一項由中外6個國家來自不同領域的研究人員共同完成的研究成果，明確了已經滅絕的步氏巨猿與生活在東南亞地區的亞洲猩猩具有密切的親緣關系。研究團隊對來自廣西田東吹風洞的一枚距今190萬年的巨猿牙齒化石進行了遺傳物質的提取和測序。通過分析化石中殘留的古牙釉質蛋白，研究人員確認步氏巨猿大約在1200萬年前與猩猩分離并獨立演化。
【化工儀器網 行業動態】《侏羅紀公園》中科學家從保存在琥珀中吸食了恐龍血液的蚊子體內提取了恐龍的DNA，從而在現代將已經滅絕的恐龍復活。雖然現實中我們無法做到這一步，但科學家們一直在為提取古代化石中的遺傳物質而努力。自上世紀80年代古DNA測序成功，研究古人類遺傳物質的技術發展迅速，在古DNA 測序之外，古蛋白質分析技術也登上了古人類學的研究舞臺。這些方法的應用領域也拓展到諸如歐洲人口變遷等各類研究中。
11月14日，《自然》雜志發布了一項由中外6個國家來自不同領域的研究人員共同完成的研究成果，明確了已經滅絕的步氏巨猿與生活在東南亞地區的亞洲猩猩具有密切的親緣關系。研究團隊對來自廣西田東吹風洞的一枚距今190萬年的巨猿牙齒化石進行了遺傳物質的提取和測序。通過分析化石中殘留的古牙釉質蛋白，研究人員確認步氏巨猿大約在1200萬年前與猩猩分離并獨立演化。
在古人類學研究中，通過分析古代蛋白質來研究人類與其他動物的歷史以及演化關系的古蛋白質組學雖然在上世紀就已經有所發展，但依然是一個新興領域。作為研究古生物遺傳物質主力的古DNA測序技術存在著天然的局限。一是DNA的留存時間太短。目前發現的久遠的古人類DNA樣本來自一對43萬年前的尼安德特人，然而對于人類的演化歷史來說，追溯到43萬年前仍遠遠不夠。二是古代DNA的地區分布問題。DNA的降解速度收溫度影響很大，氣候較炎熱的地區能保留的DNA年代遠不如寒地區久遠，因此對于生活在炎熱地區的古人類，古DNA檢測往往有心無力。古蛋白質分析技術就是在這樣的背景下發展起來的。
早在上世紀50年代就有在化石中發現氨基酸的研究，但直到進入21世紀之后，科學家才從現代蛋白質組學中獲得靈感，利用質譜法對古代蛋白質進行分析研究。其原理與現代蛋白質組學相同：蛋白質分解為組成它們的肽(短鏈氨基酸)，經液相色譜-質譜檢測，比較實際檢測到的質荷比和理論預測的質荷比，從而鑒定蛋白的種類。如果蛋白質的氨基酸組成一樣，只是順序不同，還要利用串聯質譜，先獲得小肽的質量，再將肽分解成更小的碎片離子，獲得二級質譜圖譜。
這一技術已經得取得了不少成果。除步氏巨猿的古牙釉質蛋白外，幾個月前科學家從一頭已經滅絕的170多萬年前的斯蒂芬犀的牙釉質中提出了較完整的遺傳信息。雖然步氏巨猿的古牙釉質蛋白是迄今測序的古老的骨骼蛋白，但190萬年還遠遠不是古蛋白質的極限——2016年由研究者對380萬年前的鴕鳥蛋殼進行了蛋白質提取與測序。
古蛋白質測序正在像古DNA測序技術剛出現的時候一樣掀起了古生物學研究的變革，雖然面臨著樣本被來自現代的蛋白質污染、牙齒與骨骼中所含的蛋白質數量太少不足以提供足夠的研究所需的信息等問題，但有古DNA測序技術的前車之鑒與研究者的共同努力，古蛋白質測序終會在古生物研究中發揮越來越大的作用。
編輯點評：生命的遺傳、演變是一門很有意義的學科，它曾讓我們明白了自己來自哪里，從何而來。在科技不斷發展的當下，科學家們有了更多辦法，不斷向古代，甚至是遠古溯源，追尋曾經地球生命的真相。古蛋白質測序技術的成熟應用，相信還會為我們帶來更多的驚喜。
原標題：古蛋白質測序立新功 揭秘遠古巨猿親緣關系
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