诺奖不遥远！穿越到原始社会，抓个原始人做生信就可以？？？

2022年诺贝尔生理学或医学奖发布前，不知有多少期待的眼睛在等待消息。

或者为了新的考试重点，或者看看有没有新的研究方向，或者仅仅是要码字发推文。

不少大佬也提前做了深度预测。

但颁奖结果可能会让不少小伙伴直呼意外吧！

什么？古人类？我原来是“杂种”后代？我们的祖先曾经和别的原始人类没羞没臊地快乐生活在一起？这是什么疯狂原始人剧情？这和生理学或医学奖有什么关系?

且慢！这些只是热闹的故事，但热闹的故事是靠什么得出来的呢？

这就是今年诺奖背后的技术——古基因组学！

看看我们的技术进步是如何越来越强大到，只要你想要的材料，我们全给你找出来！

古基因组，听起来高大上，研究的又是各种没听说名字的古人类，但本质上还是利用飞速发展的分子生物学测序技术，从化石中得到人类的全基因组序列。

研究内容不外乎就是区分所有活人和已灭绝人种的基因差异，以及我们成为独特的人类的理论基础是什么。 

1. C->T突变

2. 交联

3. 胞嘧啶脱氨

4. 去嘌呤化（推动死后DNA碎片化，年轻的样本呈现出更多的腺嘌呤而不是鸟嘌呤）

5. 基因组断裂

也就是根据DNA的化学变化来推测它的本来序列！

在这过程中，技术也在不断进步。

以前，科学家们使用酶反应或与质谱相关的气相色谱法来诊断DNA的死后损伤；

近年来，科学家们开始利用突变序列数据来检测它们。这种策略允许在用尿嘧啶DNA糖基化酶处理后识别过量的C->T突变。

如今，人们使用高通量测序来识别去嘌呤化、DNA双螺旋中的单链断裂和abasic位点（由C->T突变创建）。

一个单一的DNA片段可以用高通量测序进行全长测序。根据这些数据，可以创建一个基于片段大小的衰变曲线的分布，从而可以通过空间和环境条件对不同标本的碎片进行直接定量比较。

在整个衰变曲线中，我们可以得到aDNA（古DNA）特定片段的中位长度。这个长度反映了死亡后的碎片水平，一般来说，碎片水平会随着沉积温度的升高而增加。

在高通量测序普及之前，古DNA研究领域只能依赖PCR技术测定少数特定DNA片段的序列，获取的DNA信息极其有限，而且难以区分真正的古DNA和污染DNA。

但高通量测序能测序样本中所有DNA分子的信息，且成本逐年降低。即使古DNA含量极低，也能进行有效测序，通过生物信息学手段，就可以快速检测样本中是否存在古DNA损伤，从而鉴别古DNA。

尽管高通量测序已能较为有效地测序古DNA，但由于古DNA提取物中常常包含大量的环境DNA，例如微生物基因组等，使得测序的大部分DNA分子都是无用的信息，真正有用的古DNA序列常常只占测序数据的1%不到。

DNA存在于动物细胞的细胞核和线粒体中。细胞中，往往含有数百个线粒体，线粒体DNA数量远多于核DNA。通常，古基因组提取多以线粒体为突破口。

Svante Pääbo建立的全新学科古基因组学在科学上是非常有意义的工作，从满足人类好奇心角度，通过古基因技术研究已经灭绝的人类认知，由此揭示世界是如何演化至今的。

而在生物医学的实用意义层面上，自然选择不断地将尼安德特人的基因片段从现代人的基因组中淘汰，这里可能含有大量对现代人健康不利的基因片段，通过比较现代人、丹尼索瓦人和尼安德特人的基因组，我们有可能更早更快地筛选风险基因，进行相应研究。

随着成本的降低，数据量的增加，未来几年内，这有可能成为一座潜在的富矿，是生信大有用武之地的一个领域。

而此次Svante Pääbo获奖自然会对整个领域研究热度的提升有不可估量的作用，有长期打算的小伙伴可要注意保持关注哦！

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撰文丨三叶虫

排版丨三叶虫

编辑丨三叶虫