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Your Good Partner in Biology Research

DNA半衰期521年

日期:2012-10-12 07:36:47

幾乎沒有科學家相信恐龍的脫氧核糖核酸DNA)樣本能夠存留至今,但也沒有人知道這些遺傳物質到底要用多久才會散架。如今,對新西蘭出土的化石進行的一項研究終于讓這樁懸案塵埃落定,順便終結了克隆霸王龍的美夢。

 

在細胞死亡后,酶開始分解作為DNA支柱的核苷酸之間的化學鍵,并且微生物也在加速細胞的腐爛。然而,從長遠來看,與水的反應被認為是造成化學鍵分解的最主要原因。地下水幾乎是無所不在的,因而從理論上講,埋藏的骨骼樣本中的DNA會按照一個固定的速度分解。

 

然而確定這一速度是非常困難的,這是因為很少能夠找到含有大量DNA的化石來作出有意義的比較。并且更糟糕的是,變化的環(huán)境條件,例如溫度、微生物侵入的程度和氧化作用會改變腐解過程的速度。

 

日前由丹麥哥本哈根大學的Morten Allentoft和澳大利亞佩斯市默多克大學的Michael Bunce率領的古遺傳學家研究小組,對屬于3種已經(jīng)滅絕的古代巨鳥(恐鳥)的含有DNA158根腿骨化石進行了研究。

 

這些骨骼的年代介于600年到8000年之間,并被發(fā)現(xiàn)于彼此距離不超過5公里的3個地方,從而保證了它們差不多是以相同的條件保存的,包括溫度為13.1攝氏度。

 

通過比較樣本的年代以及DNA分解的程度,研究人員推算出DNA半衰期521年。這也就意味著,在521年后,一個樣本中的核苷酸骨架之間的化學鍵有一半會被分解掉,而在下一個521年后,剩下的一半化學鍵也將消失殆盡。

 

研究小組還預測了如果一根骨骼保存在理想溫度(-5攝氏度)下,每根化學鍵被毀的最長時間為680萬年。但其實DNA在很早之前便已經(jīng)無法讀取了——大約在150萬年后,剩下的DNA鏈便因為太短而無法傳遞有意義的信息。

 

澳大利亞悉尼大學的計算進化生物學家Simon Ho表示:“這證明了一個廣泛存在的質疑,即宣稱從恐龍和被封存在琥珀中的古昆蟲中提取DNA是不現(xiàn)實的?!比欢?,Ho說,盡管680萬年遠不及恐龍骨骼的年齡——后者至少有6500萬年——“但我們或許能夠打破最古老的真正DNA序列的紀錄,當前的紀錄約為50萬年”。

 

這項最新研究中的計算很簡單,但仍有許多問題。

 

新西蘭丹尼丁市奧塔哥大學的古遺傳學家Michael Knapp表示:“我非常想看看這項發(fā)現(xiàn)能否在非常不同的環(huán)境中——例如永久凍土和洞穴——重現(xiàn)?!?/SPAN>

 

此外,研究人員還發(fā)現(xiàn),在恐鳥骨骼的樣本中,年齡的差異僅對DNA分解的變化產(chǎn)生了38.6%的影響?!帮@然有其他因素在影響著DNA的存留?!?/SPAN>Bunce說,“化石發(fā)掘后的儲存、土壤化學,甚至動物死亡的時間都是可能的影響因素,這需要進一步的調查?!?/SPAN>

 


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