Ancient DNA Afslører Historien Om Hesten

2024 Forfatter: Daisy Haig | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 03:07

PARIS - Forskere sagde sidste onsdag, at de havde afsløret DNA'et fra en hest, der levede for omkring 700.000 år siden, en rekordstor bedrift inden for det unge område med paleo-genomik.

Det antikke fund viser, at alle heste i dag såvel som æsler og zebraer delte en fælles forfader, der levede for omkring fire millioner år siden, dobbelt så tidligt som man troede.

Gennembruddet rejser også håb om, at mange fossiler, der anses for ubrugelige til DNA-prøvetagning, faktisk kan være fyldt med genetisk skat, sagde forskere.

Rapportering i tidsskriftet Nature sagde holdet, at fortællingen begyndte for 10 år siden med opdagelsen af et stykke forstenet hesteben i permafrosten på et sted kaldet Thistle Creek i Canadas Yukon-område.

"Det er et stykke metapodialben" fra benet, sagde Ludovic Orlando, en fransk forsker ved Center for Geogenetics på Danmarks Naturhistoriske Museum.

"Det er et fragment, der er cirka 15 centimeter langt og otte centimeter bredt."

Radiodatering af jorden, hvor knoglen blev fundet, indikerer, at det organiske materiale der - nedbrudte blade og så videre - blev deponeret for omkring 735.000 år siden.

Prøven var forbløffende bevaret i den dybe kulde - men tiden var nødt til at have beskadiget dens celler og dermed begrænse chancerne for at drille nyttigt DNA ud af det.

”Det var en enestående chance for at skubbe vores teknologi til det yderste,” sagde Orlando til AFP.

"For at være ærlig troede jeg ikke selv, at det ville være muligt, da vi først tacklede ideen."

Disse tidlige tvivl begyndte at løfte sig i laboratoriet, da forskerne formåede at lokalisere rester af kollagen - det vigtigste protein, der findes i knogler, samt biologiske markører for blodkar.

Hvad med cellulært DNA?

På det tidspunkt kom skuffelsen. Teknologi, der var tilgængelig i starten af analysen for tre år siden, var langt fra at kunne tage disse små DNA-stumper og gøre dem til en forståelig kode.

”Vi var kun i stand til at få et stykke DNA-sekvens ca. en gang ud af 200 forsøg,” sagde Orlando.

Hvad der ændrede ting var en generationsskifte i sekventeringsteknologi.

Ved at udnytte en innovation inden for medicinsk forskning fandt forskerne en måde at opklare DNA-molekyler uden at skulle "forstærke" dem i en sekventeringsmaskine.

Denne tilgang betød, at den dyrebare prøve ikke blev spildt gennem endeløse fejl, og risikoen for yderligere nedbrydning gennem håndtering og lufteksponering blev minimeret.

Resultatet var en tre til fire gange forbedring af succesraten, der steg til en faktor 10, da temperaturen og ekstraktionsmetoden blev yderligere justeret.

"Vi gik fra en ud af 200 til omkring en ud af 20," sagde Orlando.

"Det, der kom frem fra dette, var små sekvenser, som vi derefter skulle samle om til en fuld genetisk kode," sagde han.

"Det er som at reparere en vase, der er brudt i tusind stykker - kun denne har milliarder stykker!"

Resultatet er det ældste genom, der er fuldt sekvenseret - fra et dyr, der levede for mellem 560 000 og 780 000 år siden.

Den tidligere rekord blev afholdt af sekventeringen af et gådefuldt menneske kendt som Denisova hominin, der levede for 70.000 til 80.000 år siden.

Hestesekvensen blev sammenlignet med genomet på en hest, der levede i det sene Pleistocæn for 43.000 år siden, såvel som dem fra fem moderne hesteacer, en Przewalskis hest (en vild hesteart, der afveg fra husdyrhesten), og et æsel.

"Vores analyser antyder, at Equus-slægten, der giver anledning til alle nutidige heste, zebraer og æsler, stammer fra fire til 4,5 millioner år før nutid, det dobbelte af den konventionelt accepterede tid," siger undersøgelsen.

Det foreslog også, at bestræbelserne på at bevare Przewalskis hest ved at krydse den med husdyrracer er genetisk gyldige. Der ser ud til at have været lidt genetisk indtrængen i den vilde variant.

Ud over denne øjeblikkelige opdagelse er forskerne overbeviste om, at deres arbejde en dag vil kaste lys over forhistoriske dyr eller endda vores egne forfædre gennem fossiler, hvis DNA traditionelt betragtes som for nedbrudt til sekventering.

”Under meget kolde forhold har ca. 10 procent af små molekyler en god chance for at overleve mere end en million år,” sagde Orlando.

"Vi har åbnet en dør, som vi troede var blevet lukket for evigt. Alt afhænger af teknologiske fremskridt, men vi har masser af argumenter for at tro, at fremtiden vil føre os til skatte, ikke en blindgyde."