Ученые восстановили митохондриальный геном пещерного медведя среднего плейстоцена

Исследователи впервые реконструировали митохондриальный геном пещерного медведя среднего плейстоцена (Ursus deningeri) из костного образца, найденного за пределами вечной мерзлоты — в пещере Сима-де-лос-Уэсос в Испании. Возраст образца превышает 300 000 лет.

Проблема и прорыв

ДНК со временем фрагментируется, особенно в условиях нестабильных температур, что затрудняет анализ древних образцов. Ранее секвенирование образцов не из вечной мерзлоты было возможно лишь для материалов возрастом до ~120 000 лет.

Новая методика

Группа Маттиаса Мейера из Института эволюционной антропологии Макса Планка разработала усовершенствованный метод:

• Использована методика подготовки одноцепочечной ДНК, ранее применявшаяся для геномов неандертальца и денисовца, которая исключает этапы очистки, приводящие к потере коротких фрагментов.
• В сочетании с традиционной силикагелевой экстракцией это позволило выделить и секвенировать молекулы ДНК длиной всего 30 пар оснований (п.н.).

Результаты

• Успешно реконструирован митохондриальный геном.
• Построена филогения, показавшая, что Ursus deningeri рано отделился от общего предка позднеплейстоценовых пещерных медведей (Ursus spelaeus и Ursus ingressus), образовав сестринскую линию.

Перспективы

Метод открывает возможность секвенирования фрагментов короче 30 п.н. и реконструкции геномов среднего плейстоцена из образцов, не сохранившихся в вечной мерзлоте, включая гоминид из той же пещеры Сима-де-лос-Уэсос.

Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.