【儀表網(wǎng) 儀表科普】生物的遺傳信息隱藏在每一個細胞中，我們剪掉的指甲、脫落的毛發(fā)和皮屑、流出的汗水和唾液，這些人體上毫不起眼的東西都包含著我們的基因，只要我們還存在生理活動，就在源源不斷地向環(huán)境中釋放我們的身體信息。有時候，只需要一塊咬過的口香糖，科學家就可以通過先進的儀器檢測出我們?nèi)康幕蚪M，并以此還原我們的外表。這并不是什么天方夜譚，前幾日，科學家就在一塊距今約5700年前的“口香糖”上實現(xiàn)了它。
17日，一項關(guān)于古人類的遺傳學研究在英國《自然·通訊》雜志發(fā)表。來自丹麥哥本哈根大學的考古研究團隊得到了一塊樺樹瀝青樣本，并對其進行了DNA提取和分析。樺樹瀝青是一種由樺樹皮加熱后產(chǎn)生的具有黏性的物質(zhì)，一般被用作膠黏劑。但在考古發(fā)掘中發(fā)現(xiàn)的小塊樺樹瀝青經(jīng)常出現(xiàn)牙印，這意味著史前人類可能曾像嚼口香糖一樣咀嚼樺樹瀝青。
研究團隊在樣本上提取出了一名女性的全部基因組，并為這名女性取名為“Lola”。根據(jù)DNA測序時發(fā)現(xiàn)的遺傳變異情況，研究人員推測出了“Lola”可能的外貌——黝黑皮膚、深色頭發(fā)以及藍色眼睛。此外，研究人員還對樣本中的其他非人類DNA進行了檢測分析，發(fā)現(xiàn)了疑似生活在“Lola”口腔中的微生物，例如牙齦卟啉單胞菌，以及一些動植物殘留。這為研究者提供了“Lola”的飲食習慣以及口腔的微生物信息，對于古人類研究具有重要的意義。
古DNA研究是分子考古學的核心，也是古生物研究的重要方式。與現(xiàn)代的DNA研究類似，古DNA研究同樣需要取樣、提取、擴增和測序等步驟，主要通過試劑盒或者全自動核酸提取儀從化石中分離提取DNA，然后利用PCR儀對提取的古生物DNA進行PCR反應及分子克隆，擴增后獲得一系列DNA片段，再合成完整的DNA序列。
然而古DNA的提取和合成并不是一件簡單的事。首先自然條件下古生物化石保留的遺傳信息有限，DNA的保存受到環(huán)境很大的制約，高溫、潮濕、微生物等因素都可能造成DNA的破壞。其次，化石中的DNA還可能受到其他生物的污染，在測序時很難找到目標DNA。另外，在測序時，PCR反應需要消耗提取出的DNA，會耗費大量的樣品、試劑以及時間。技術(shù)成為除研究材料之外影響古DNA研究的主要因素。
目前，古DNA研究技術(shù)已經(jīng)有了不少突破，如利用宏基因組學和高通量直接測的方法，不需要擴增就可以從提取物中獲得古DNA序列；利用人工合成的RNA“探針”對樣本進行“凈化”，篩選出古人類DNA等等。技術(shù)的進步讓人們更容易從化石中獲得生物的遺傳信息，也讓人們在人類起源、遷移、演化以及動植物的馴養(yǎng)等方面取得更多的成果。
不僅如此，古DNA測序的進步也會影響到現(xiàn)代DNA檢測技術(shù)的發(fā)展，基因研究的相關(guān)儀器將因此受益。
資料來源：科技日報
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