近日科學(xué)家在南極洲發(fā)現(xiàn)一批死于44000年前的冰凍企鵝遺骸,，科學(xué)家從這些冰凍的企鵝遺骸中提取出的DNA樣本向傳統(tǒng)的基因測(cè)定物種年齡技術(shù)的準(zhǔn)確性發(fā)起了挑戰(zhàn)。
據(jù)報(bào)道,，由美國國家科學(xué)基金會(huì),，國家地理協(xié)會(huì)和其他機(jī)構(gòu)支持，集合了來自美國俄勒岡州立大學(xué)（OSU）,，澳大利亞的格里菲斯大學(xué)（Griffith University）,，新西蘭的的奧克蘭大學(xué)（University of Auckland）和梅西大學(xué)（Massey University ），以及美國北卡羅萊納大學(xué)（University of North Carolina）,，斯克里普斯研究所和意大利的科學(xué)家和生物學(xué)精英們,，組建了一支強(qiáng)大的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)這批企鵝骸骨展開了研究。
據(jù)悉,，這項(xiàng)研究準(zhǔn)確地將這種古代化石中的DNA與此前已測(cè)定年齡的化石進(jìn)行了對(duì)比,，得出的結(jié)論與傳統(tǒng)分析得出的結(jié)論大相徑庭。研究人員當(dāng)然也考慮到了不同種類的DNA序列會(huì)發(fā)生不同比率的改變,。
研究人員在一份專業(yè)期刊《遺傳學(xué)趨勢(shì)（Trends in Genetics）》上發(fā)表了該項(xiàng)研究報(bào)告,。該報(bào)告指出，用傳統(tǒng)方法測(cè)定出物種年齡與該物種實(shí)際年齡偏差頗大,，偏差率達(dá)到200%至600%,，也就是說，如果根據(jù)傳統(tǒng)DNA測(cè)定技術(shù)測(cè)量出某生物物種年齡大約為十萬年，那么實(shí)際上這個(gè)生物物種的年齡為20萬到60萬年,。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對(duì)一些基于傳統(tǒng)基因分析而產(chǎn)生的進(jìn)化率的準(zhǔn)確性發(fā)起了疑問,。
俄勒岡州大學(xué)的生物計(jì)算和基因組研究中心進(jìn)化生物學(xué)家迪伊·丹佛說：“一些建立在小量DNA研究基礎(chǔ)上的早期工作也顯現(xiàn)出了精確性方面的問題，因?yàn)槿狈ψC據(jù)而無法明確該問題,。但是現(xiàn)在我們有建立在幾乎整個(gè)線粒體基因組研究基礎(chǔ)上更為確鑿的證據(jù),。目前對(duì)企鵝DNA研究的這份觀察報(bào)告看來很重要，應(yīng)該將其延伸到大部分的生物物種的研究上,。我們相信傳統(tǒng) 的DNA測(cè)定物種年齡技術(shù)從根本上是有缺陷的,，實(shí)際上的物種進(jìn)化率要比傳統(tǒng)技術(shù)顯示的結(jié)果快得多。”研究人員表示,，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的物種年齡測(cè)定技術(shù),。特別是，這將引起對(duì)原來的那些建立在基因分析來判定物種年齡的結(jié)果進(jìn)行大范圍地檢查,。
多年來,，研究人員一直運(yùn)用他們對(duì)細(xì)胞中的基因突變率的認(rèn)識(shí)來測(cè)定古代生物標(biāo)本年齡，并且在所謂的“動(dòng)植物種類史對(duì)比”（phylogenetic comparison）中,，將以上認(rèn)識(shí)結(jié)合化石上的證據(jù)來判定化石的年齡和進(jìn)化歷史,。分子進(jìn)化率“幾乎支撐起了現(xiàn)代進(jìn)化生物學(xué)”。然而,，要使基因分析結(jié)果準(zhǔn)確,，研究中就必須有正確的分子時(shí)鐘頻率。許多的基因變化產(chǎn)生了,，而傳統(tǒng)的DNA分析卻無法捕獲該信息,。傳統(tǒng)的DNA分析很容易使用，但是由于其屬于間接觀察,，在結(jié)果上難免失去準(zhǔn)度 ,。當(dāng)某種動(dòng)物死亡并且其骨骸埋入土里，那么在這個(gè)氣候帶,，它們的DNA會(huì)在一年內(nèi)降解,。而在南極洲，企鵝的骨骸獲得了長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年的良好保存,。這是非常珍貴的科學(xué)資源 ,。
研究人員表示，在南極洲處于亞冷凍（sub-freezing）狀態(tài)的企鵝標(biāo)本上的骨頭中獲得的DNA表明：這些企鵝生活在大量的巖石島上,，已經(jīng)在這個(gè)區(qū)域生活了數(shù)千年,。在它們死亡的區(qū)域很容易挖到它們堆積在一起的骨頭，而這對(duì)確定它們不同的年齡也變得相對(duì)容易,。在研究過程中,，科學(xué)家們?cè)趶?50年前到44000年前之間的企鵝骨頭中發(fā)現(xiàn)了大量的線粒體DNA,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Trends in Genetics,15 October 2009 doi:10.1016/j.tig.2009.09.005
High mitogenomic evolutionary rates and time dependency
Sankar Subramanian1, 2, Dee R. Denver3, 4, Craig D. Millar2, Tim Heupink1, Angelique Aschrafi3, 5, Steven D. Emslie6, Carlo Baroni7 and David M. Lambert1, 3,
1 Griffith School of Environment and the School of Biomolecular and Physical Sciences, Griffith University, 170 Kessels Road, Nathan, Qld 4111, Australia
2 Allan Wilson Centre for Molecular Ecology and Evolution, School of Biological Sciences, University of Auckland, Private Bag 92019, Auckland, New Zealand
3 Allan Wilson Centre for Molecular Ecology and Evolution, Institute of Molecular BioSciences, Massey University, Auckland, New Zealand
4 Department of Zoology and Center for Genome Research and Biocomputing, Oregon State University, Corvallis, Oregon, USA
5 Department of Cell Biology, The Scripps Research Institute, La Jolla, California 92037, USA
6 Department of Biology and Marine Biology, University of North Carolina, Willmington, North Carolina, USA
7 Dipartimento di Scienze della Terra, Universita’ di Pisa, and Consiglio Nazionale Ricerche, Istituto di Geoscienze e Georisorse, Pisa, Italy
Using entire modern and ancient mitochondrial genomes of Adélie penguins (Pygoscelis adeliae) that are up to 44000 years old, we show that the rates of evolution of the mitochondrial genome are two to six times greater than those estimated from phylogenetic comparisons. Although the rate of evolution at constrained sites, including nonsynonymous positions and RNAs, varies more than twofold with time (between shallow and deep nodes), the rate of evolution at synonymous sites remains the same. The time-independent neutral evolutionary rates reported here would be useful for the study of recent evolutionary events.
