《動物學(xué)研究》：陳舊動物皮張的古DNA提取方法比較的研究

2025-12-06 20:44:47 分類：熱點(diǎn) 閱讀(16662)

陳舊動物皮張的古DNA提取方法比較研究。A：對比實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計；B：總DNA量、動物的研內(nèi)源DNA含量、學(xué)研克隆率、究陳舊動究內(nèi)源DNA片段質(zhì)量等結(jié)果的物皮對比
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所：5月18日，《動物學(xué)研究》（ZOOLOGICAL RESEARCH，比較中科院動物學(xué)一區(qū)Top期刊）發(fā)表了中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所分子古生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室付巧妹研究團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)，動物的研與云南大學(xué)、學(xué)研新疆文物考古研究所、究陳舊動究大理大學(xué)、物皮德國Leibniz Institute for Primate Research、比較重慶外圍預(yù)約平臺（外圍上門）外圍外圍上門外圍女（電話微信180-4582-8235）一二線城市外圍預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源越南Wildlife Consultant，Cuc Phuong Commune等單位共同合作完成題名為“陳舊動物皮張的古DNA提取方法比較的研究”的研究成果。
眾所周知，保存在博物館中的動物標(biāo)本通常是干制皮張標(biāo)本，由于年代久遠(yuǎn)，這些樣品中的DNA極易降解成短片段（50～100bp），陳舊皮張中DNA的含量和質(zhì)量均遠(yuǎn)低于新鮮材料，并且包含許多來自于環(huán)境的污染，故無法以常規(guī)的DNA實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行提取和測序。此外，為了有效保存，很多皮張樣品經(jīng)過特殊鞣制處理，這也會極大地影響DNA的保存含量與質(zhì)量。然而，對于一些珍稀保護(hù)動物甚至已滅絕動物來說，保存在博物館里的標(biāo)本可能是現(xiàn)在唯一能夠獲得并能開展遺傳學(xué)研究的生物學(xué)材料。例如，金絲猴是我國一級保護(hù)動物，在我國僅西南部的云南、四川、貴州等省有極少量分布，而且其生活環(huán)境處于高山密林之中，地理環(huán)境和氣候條件十分惡劣，調(diào)查人員見之一面尚且十分困難，遑論取其新鮮組織樣品進(jìn)行DNA實(shí)驗(yàn)，所以保存在博物館中的金絲猴皮張樣品是十分寶貴的材料。又如，我國灰狼的分布雖然比較廣泛，但隨著人口的大量增長，它們的自然棲息地遭受強(qiáng)烈地破壞，現(xiàn)在已經(jīng)很難在野外獲取新鮮的灰狼生物學(xué)樣本進(jìn)行研究，而博物館保存的狼皮樣品可以追溯到幾十年甚至上百年前，較長時間的積累使得樣品數(shù)量也相對較多，現(xiàn)在也已成為相關(guān)研究者的重點(diǎn)關(guān)注對象。
針對年代久遠(yuǎn)的動物皮張樣品開展的遺傳學(xué)研究十分少見，此前沒有合適的DNA提取方法可直接應(yīng)用，所以尋找適于陳舊皮張材料的DNA提取方法，需要重新設(shè)計實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行對比，才能夠利用這些寶貴的動物材料開展基因組范圍的研究。所以我們專門以古DNA實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有DNA提取方法為基礎(chǔ)進(jìn)行方法改良并設(shè)計對比實(shí)驗(yàn)，以確定改良方法的有效性，探索出了一種高效提取陳舊或古代皮張樣品DNA的實(shí)驗(yàn)方法。
本研究比較4種提取方法對陳舊皮張DNA提取的有效性，研究比較了所有方法獲得的DNA產(chǎn)量和內(nèi)源短序列數(shù)、短序列復(fù)雜度、短序列末端損傷、短序列平均長度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然4種方法均能夠有效獲取內(nèi)源DNA片段，但相比于其他方法，改良的古DNA實(shí)驗(yàn)室方法能夠獲得更多和更好質(zhì)量的DNA信息。改良的古DNA實(shí)驗(yàn)室方法在獲取陳舊皮張DNA方面有一定優(yōu)勢。另外，本研究發(fā)現(xiàn)影響提取效果的原因主要是第二步純化。研究認(rèn)為，這種方法值得在博物館保存的陳舊皮張樣品的DNA提取方面進(jìn)行推廣應(yīng)用。
應(yīng)用這一改良的陳舊皮張DNA提取方法，古DNA實(shí)驗(yàn)室已成功獲得6例博物館藏灰狼全基因組信息（Wang et al., 2019）等珍稀保護(hù)動物的DNA信息。
本文通訊作者為中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所付巧妹研究員，第一作者為本所博士張明、高級工程師曹鵬及工程師戴情燕。本研究得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）及國家自然科學(xué)基金、鄭州大學(xué)的“中華文明根系研究”項(xiàng)目、騰訊科學(xué)探索獎、霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的經(jīng)費(fèi)支持。
論文鏈接：doi: 10.24272/j.issn.2095-8137.2020.377
相關(guān)報道：陳舊動物皮張DNA如何獲取？ 最新研究稱改良方法值得推廣
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)中新網(wǎng)北京5月20日電（記者 孫自法）：博物館中的動物標(biāo)本通常是干制皮張標(biāo)本，而保存時間過久的陳舊皮張中DNA的含量和質(zhì)量均遠(yuǎn)低于新鮮材料，并且包含許多來自于環(huán)境的污染。此外，為有效保存，很多皮張樣品經(jīng)過特殊鞣制處理，這也會極大地影響DNA的保存含量與質(zhì)量。
對于一些珍稀保護(hù)動物甚至已滅絕動物來說，保存在博物館里的標(biāo)本可能是現(xiàn)在唯一能夠獲得并能開展遺傳學(xué)研究的生物學(xué)材料，那么，如何獲取這些珍貴樣品中的DNA信息，來開展深入的科學(xué)研究？
中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)分子古生物學(xué)(古DNA)實(shí)驗(yàn)室付巧妹研究團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)，與云南大學(xué)、新疆文物考古研究所、大理大學(xué)及德國、越南等機(jī)構(gòu)合作，最新完成的“陳舊動物皮張的古DNA提取方法比較的研究”提供了一種可行的方案。該研究表明，改良的古DNA實(shí)驗(yàn)室方法在獲取陳舊皮張DNA方面有一定優(yōu)勢，這種方法值得在博物館保存的陳舊皮張樣品的DNA提取方面進(jìn)行推廣應(yīng)用。
這一古DNA提取方法比較研究的成果論文，近日在專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《動物學(xué)研究》發(fā)表。付巧妹研究員為通訊作者，中科院古脊椎所博士張明、曹鵬高級工程師、戴情燕工程師為共同第一作者。
張明介紹說，針對年代久遠(yuǎn)的動物皮張樣品開展遺傳學(xué)研究十分少見，此前沒有合適的DNA提取方法可直接應(yīng)用，所以尋找適于陳舊皮張材料的DNA提取方法，需要在已有方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計改良實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行對比后，才能探尋出利用這些寶貴的動物材料開展基因組范圍研究的方法。
因此，合作團(tuán)隊(duì)專門以古DNA實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有DNA提取方法為基礎(chǔ)進(jìn)行方法改良并設(shè)計對比實(shí)驗(yàn)，以確定改良方法的有效性，從而探索出一種高效提取陳舊或古代皮張樣品DNA的實(shí)驗(yàn)方法。
本次研究比較4種提取方法對陳舊皮張DNA提取的有效性，研究比較了所有方法獲得的DNA產(chǎn)量和內(nèi)源短序列數(shù)、短序列復(fù)雜度、短序列末端損傷、短序列平均長度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然4種方法均能夠有效獲取內(nèi)源DNA片段，但相比于其他方法，改良的古DNA實(shí)驗(yàn)室方法能夠獲得更多和更好質(zhì)量的DNA信息。改良的古DNA實(shí)驗(yàn)室方法在獲取陳舊皮張DNA方面有一定優(yōu)勢。同時，該研究還發(fā)現(xiàn)，影響提取效果的原因主要是第二步純化。
張明說，應(yīng)用這一改良的陳舊皮張DNA提取方法，中科院古脊椎所古DNA實(shí)驗(yàn)室已成功獲得6例博物館藏灰狼全基因組信息等珍稀保護(hù)動物的DNA信息。