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 高鼻羚羊 发表于: 2023-4-29 20:59:00|显示全部楼层|阅读模式

[2023年] 一只传奇雪橇犬的基因故事

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源自:媒体滚动
  自从20多年前科学家首次读取果蝇的遗传密码草图以来,基因组学领域开始在理解生物学基本问题方面取得重大飞跃。
  如今,来自50家机构的150多名研究人员在最新一期《科学》杂志特刊上发表了11篇不同的论文,带来了“人畜共患病项目”的新见解。
  这11篇论文,是人类利用新遗传数据开展研究的一个范本,它们展示了此类大型联盟和基础数据集的真正重要性。
  此次有两篇论文展示了在单个物种(例如濒临灭绝物种)甚至个体DNA的基因组中,科学家能发掘到的最大价值。其中一个研究对象──雪橇犬巴尔托更是广为人知,它在书籍影视作品中已成为不朽形象:巴尔托在1925年的冬天穿越了阿拉斯加荒野,正是这次史诗般的旅程,将拯救人类生命的白喉血清成功带到了阿拉斯加的诺姆。
  仅用一只雪橇犬,完成一个大项目
  巴尔托项目的起源实际上可追溯至几年前。美国康奈尔大学动物遗传学家希瑟·休森在一次会议上发表演讲时,听众想知道是否有可能从保存下来的兽皮中提取和分析DNA,他们想到一个潜在的研究对象──巴尔托,它的标本陈列在克利夫兰自然历史博物馆中。
  休森在贝丝·夏皮罗──一位曾经揭示乳齿象等已灭绝生物遗传秘密的先驱的帮助下,成功拿到了巴尔托皮肤样本并提取了DNA,随后通过复杂的遗传分析“阅读”了巴尔托的DNA片段代码,次数足以覆盖它的整个基因组40次。
  通常,科学家要通过分析不同个体之间的遗传变异,才能真正了解一个物种的遗传秘密。但巴尔托只是单一个体,因此这次的挑战就在于:如何仅用一只狗就完成一个基因项目。
  研究团队有一张王牌:除了能将雪橇犬的基因组与“人畜共患病项目”中的240种哺乳动物进行比较外,他们还可利用到一个基因库,该库拥有来自各品种的682只狗的完整基因组。
  巴尔托项目成为一个将这两个数据集结合在一起的机会。
  基因学描绘出更真实的肖像
  使用巴尔托基因中的信息,马萨诸塞大学医学院卡尔森实验室科学家重建了它的精确外貌,基因预测出这只狗的精准身高,判断出它的黑色皮毛边缘有棕褐色斑点的事实,而这些细节不会出现在以往图片中。
  这只狗狗离世将近100年了,现在,它证实了科学家可使用基因组学,准确描绘那些已长期灭绝且没有图片的物种的真实面貌。
  巴尔托的DNA中还有许多待挖掘的科学宝藏。这只狗于1919年出生,是从西伯利亚进口的犬种的后代,与一些现代纯品种相比,它的有害基因更少,其组织发育基因显示了肌肉、新陈代谢和耗氧方面的特点,这些促成了它在恶劣环境中的适应性。
  同时,遗传学分析也能揭示巴尔托的局限性。它韧性十足,有很强的耐力,但无法跑得很快。
  巴尔托和多哥共谱传奇
  诺姆这座小镇位于北极圈以南约2度的位置。上世纪20年代虽然已有飞机和火车,但能覆盖的地方比较有限,在当地,很多物资都要靠雪橇队运送。
  1925年1月24日,诺姆小镇的儿童遭遇流行病白喉的袭击。当时已有5名儿童因病去世,还有20多名染病儿童处于生死一线。拯救孩子们的希望就是血清,但诺姆没有,最近的血清位于1000多公里外。雪上加霜的是,一场巨大的暴风雪让飞机和火车都派不上用场。
  20名雪橇手和150只雪橇犬组成了20支队伍,决定用接力的方式传递血清。血清保质期只有6天,这场接力不但紧急且面临各种天灾磨难,但最终,他们拯救了孩子们的生命,一场白喉大暴发被扼杀在了摇篮里。
  事实上,雪橇犬专家们也知道,巴尔托并不是这次伟大“救生之旅”的唯一英雄。
  这一荣誉还应属于一只名叫“多哥”的犬,是它带领着队伍完成了全程1085公里长途跋涉中最长的一段接力──惊人的425公里,而巴尔托在风雪中人类无法辨别方向的情况下,带领着队伍跑完了最后一段的85公里。
  因此研究人员建议,接下来应从诺姆保存的多哥遗骸中获取样本,为这部犬类遗传大剧的下一章节揭幕。
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