Mammut das Wollhaar Erträge 'Fantastisch' DNA
Das Haar ist, dass eine bessere Quelle für alte DNA als Knochen oder Muskel, eine neue Studie mit Mammut Wollhaar schlägt.
"Das Hauptproblem mit Dingen wie Knochen ist, dass es enthält echte DNA aus der Quelle, sondern auch eine Last von DNA, die unerwünscht ist", sagte Studie Teammitglied Tom Gilbert von der Universität Kopenhagen. "Zum Beispiel, wenn ein Mammut stirbt und der Körper beginnt faulenden, Bakterien wird alles im ganzen Körper. Später, als es in der Erde vergraben ist, bekommen Bodenbakterien hinein."
Kontamination durch Bakterien DNA bilden in der Regel 50 bis mehr als 90 Prozent der rohen DNA extrahiert aus den Knochen und Muskeln von alten Exemplaren, sagte Gilbert. Im Gegensatz dazu gehörte mehr als 90 Prozent der DNA extrahiert aus Haaren entnommen wolliges Mammut Exemplare in der neuen Studie zu den ausgestorbenen Mega-Säugetieren selbst.
"Die Qualität der DNA war fantastisch", sagte Gilbert LiveScience. "Es war viel besser als wir uns vorstellen. Es gibt mitochondriale und nukleare DNA drin."
Die Feststellung, detailliert die Sept. 28-Ausgabe der Zeitschrift Science, könnten DNA-Extraktion in Taxonomie, Forensik, Anthropologie, Paläontologie und anderen Bereichen vereinfachen. Es könnte auch helfen, eines der größten Hindernisse mögliche Versuche, ausgestorbener Tiere Klonen beteiligt zu überwinden.
Jahre Wochen
Die Forscher erhielt Haar von 10 wollige Mammut -Fossilien entdeckt in Nordsibirien und reichten im Alter von 50.000 bis 12.000 Jahre alt. Eines der Beispiele kamen aus das berühmte Adams-Mammut entdeckt 1799 und gespeichert in einem russischen Museum seit 200 Jahren bei Raumtemperatur – weit von Idealbedingungen für DNA-Erhaltung.
Vor dieser Studie waren nur sieben mitochondriale Genome von ausgestorbenen Tieren veröffentlicht worden: vier aus alten Vögel, zwei von Mammuts und eines aus einem Mastodon. Mitochondrien sind die Energie-Kraftwerke der Zellen und tragen ihre eigenen
DNA Reproduktion zu trennen.
"sie alle vertreten eine Menge Arbeit, jahrelange Arbeit," sagte Gilbert. "Unsere Methode zeigte, dass Sie in weniger als einer Woche, 10 von ihnen bekommen können."
Die Menge der Mammut in der Studie verwendeten Haare reichten von 0,2 bis 5 Gramm, aber das Team glaubt, dass auch kleinere Proben verwendet werden könnten. "Es ist nicht undenkbar, dass in sehr naher Zukunft Sie Weg mit nur ein paar der Haarschäfte oder auch nur ein Haarwelle können", sagte Gilbert.
Hauptbestandteil
Das Geheimnis des Haares Schutzmächte liegt in Keratin, das Protein, das Haar besteht. "Wir erkannten, dass das Keratin im Haar die DNA es enthält vor äußeren Einflüssen schützen könnte und folglich aus den möglichen Abbau beeinflussen, die DNA in anderen Teilen des Körpers wie Knochen," sagte Gilbert.
Haar ist auch leichter zu bakterieller DNA zu entfernen. Haarwäsche in einer Lösung, die tötet und wäscht externe DNS bewahrt das genetische Material innen, fanden die Forscher.
Während es eingängig scheinen mag, dass Haare mehr Schutz für DNA als Knochen bietet, sagte "Deshalb, weil viele Menschen wissen nicht recht was Knochen ist," Gilbert. "Knochen ist wirklich, wirklich schwammig. Es ist wirklich voller Luft."
Frische Knochen ist etwa 8 Prozent Luft, während die alte Knochen bis zu 50 Prozent Luft enthalten könnten, sagte Gilbert. "Das bedeutet, das wenn Sie dump [Knochen] im Boden und es gibt eine Menge Wasser auf, das Wasser wird schnell im mitten und Bakterien hinein tragen," sagte er. "Haar, hat auf der anderen Seite diese hydrophoben Keratin. Wasser bleibt aus ihm heraus."
Die neue Studie kippt bisherige Annahmen über wo in Haar DNA geerntet werden könnte. "Wenn Leute dachten der Sequenzierung von DNA aus Haaren, die üblichen Annahme war, dass das Material aus der Haarwurzel, die erkennbare Zellen enthält, weil der Haarschaft scheint tot zu sein, kommen muss", sagte Studie Teammitglied Webb Miller der Pennsylvania State University.
Aber die Forscher fanden heraus, dass ein Haarschaft ummantelt DNA in eine Art "biologische Kunststoff." Geschützt, kann die DNA besser widerstehen Beschädigung vor Witterungseinflüssen und Verschmutzung von Bakterien.
Keratin ist auch die primäre Komponente der Nägel und Hörner, so ist es möglich unberührten DNA konnte von diesen anderen Körperteilen extrahiert werden, sagte Gilbert.
Implikationen für das Klonen
Das Team vermutet ihre Methode am besten für Haarproben konserviert in den Museen oder in den sehr kalten Klimata geeignet sind.
"Permafrost ist toll. Mumien aus den Anden, Grönland oder Orte im Norden Kanadas – sie werden groß, "sagte Gilbert. "Ägypten, wir sind nicht so hoffnungsvoll. Einige ägyptische Mumien gibt es Haare, aber es ist sehr heiß in Ägypten. Die Art und Weise, die DNA bricht, ist sehr Wärme angewiesen. Haare kann überleben, die Hitze, aber DNA nicht immer."
Haare auch sagte der Schlüssel für zukünftige Versuche an Klonen ausgestorbener Tiere könnten, Gilbert. "Es bietet die Hauptzutat, auf der Sie beginnen können," sagte er. "Um das Klonen zu tun, was du zu tun hast ist zunächst das Genom zu erholen, und zweitens musst du irgendwie Leben zu starten mit dem Genom erhalten." Das ist der trickreiche Teil. Unsere Methode macht den ersten Teil viel trivialere, als es verwendete zu sein. "Es ist jetzt nur eine Frage der Zeit und Geld."
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