360,000岁的DNA在洞穴熊的进化历史上揭示了新的光芒

一支国际研究人员已经提取并从灭绝的洞穴熊的36万岁的岩石骨中提取和测序DNAUrsus Kudarensis.在高加索山脉的洞穴中发现 - 来自非永久性环境的最古老的基因组序列。使用这个和其他洞穴熊基因组,他们确定了核和线粒体替代率,并修改了洞穴的进化历史。

重建洞穴熊熊福斯斯斯宾斯。图片信用:Sergio de la Larosa / Cc By-SA 3.0。

重建洞穴熊Ursus Spelaeus.。图片信用:Sergio de la Larosa / Cc By-SA 3.0。

该团队分析的化石属于一个叫做的中间人科目洞穴贝壳群Ursus Kudarensis Praekudarensis.,这被认为是晚熟的高加索人洞穴熊的祖先Ursus Kudarensis Kudarensis.

标本在Kudaro 1洞穴位于佐治亚州南奥塞雷蒂亚的南高加索。

“我们对整个基因组数据的分析揭示了洞穴熊的新进化历史,”诺丁汉特伦特大学和波茨坦大学的研究员博士博士说。

他和他的同事产生了数十亿个单独的短DNA序列,该序列代表了来自洞穴熊和污染物的DNA混合物,骨骼已经拾起了数十万年。

“我们的研究表明,这种惊人的分子可以比以前的思想更长,开启了以前难以想象的时间谱的遗传调查的新机会,”巴洛博士说。

“我们分析了比先前研究的任何七次的岩石骨骼,表明可以从跨越30万年的温带区域样本中恢复基因组数据。”

“在语境中放置这种情况,这个洞穴熊可能在我们自己的物种之前生活,HOMO SAPIENS.甚至存在。“

然后,科学家使用计算分析来对污染的靶序列对其与相关生物的参考基因组进行匹配,在这种情况下,北极熊。

“从总共26亿个测序的分子,我们能够将2.1 GB序列映射到北极熊的参考基因组组合,”他们解释说。

来自高加索山脉Kudaro洞穴的洞穴熊头骨(A-D),包括(d)来自中间人世代。图片信用:Gennady Baryshnikov。

来自高加索山脉Kudaro洞穴的洞穴熊头骨(A-D),包括(d)来自中间人世代。图片信用:Gennady Baryshnikov。

为了了解洞穴熊的演变,一旦他们有了基因组数据Ursus Kudarensis Praekudarensis.,他们能够与其他35,000到70,000年之间的别人比较,以提供所有主要洞穴熊谱系的广泛抽样。

因为洞穴样本之间的时间差异如此之大,所以它们能够计算在此期间发生了多少DNA突变。

从这里,他们可以计算洞穴熊基因组中的DNA突变率,以及不同谱系分歧的时间。

使用新计算的突变率,他们发现洞穴熊及其生活亲属 - 棕熊和北极熊 - 从大约150万年前的共同祖先分歧。

虽然他们以前表现出那些洞穴熊与棕熊结合,但它们现在能够迄今为止这些事件日期。

洞穴熊的校准核和线粒体系统:分支终止于样品年龄,节点以各自的一对估计的平均值为中心;欧洲和豪华洞穴熊的完整线粒体进化史不确定;最近可以从成对估计推断的三个线粒体转移事件由垂直箭头表示;连接谱系的阴影梯形分析表示D型统计分析所识别的核基因流动的两个主要剧集。图片学分:Barlow等人。,DOI:10.1016 / J.CUB.2021.01.073。

洞穴熊的校准核和线粒体系统:分支终止于样品年龄,节点以各自的一对估计的平均值为中心;欧洲和豪华洞穴熊的完整线粒体进化史不确定;最近可以从成对估计推断的三个线粒体转移事件由垂直箭头表示;连接谱系的阴影梯形分析表示D型统计分析所识别的核基因流动的两个主要剧集。图片信用:巴洛。,DOI:10.1016 / J.CUB.2021.01.073。

作者发现,洞穴在他们的演变过程中经常交换线粒体DNA,直到现在掩盖了他们真正的进化关系。

他们还发现,熊市的许多重要事件可能是由大约一百万年前的全球气候变化,当冷阶段变得更长,更强烈和温暖的阶段更短。

“我们已经能够首次确定洞穴熊基因组的突变率,”巴洛博士说。

“使用这些信息,我们发现,主要的气候变化可能是驾驶这些巨型熊的主要进化事件的因素。”

一种在调查结果上发表在杂志目前的生物学raybetapp下载

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Axel Barlow.。2021.中间人兴奋基因组校准了灭绝洞穴熊的修订了进化史。目前的生物学raybetapp下载31:1-9;DOI:10.1016 / J.CUB.2021.01.073

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