一个国际研究小组成功重构了一只生活在5.2万年前的猛犸象基因组和三维染色体结构，这是首次利用古代DNA样本开展此类研究。该研究揭示了猛犸象基因组在细胞内的组织方式，以及特定基因在皮肤组织中的表达情况。相关研究7月11日发表于《细胞》。了解基因组的三维结构可以提供除序列之外的许多额外信息，但大多数古DNA标本都是由非常小的、混乱的DNA片段组成。
在绘制人类基因组三维结构的基础上，论文通讯作者、美国贝勒医学院基因组结构中心主任Erez Lieberman Aiden认为，如果能找到正确的古DNA样本——三维结构仍然完好的样本，就有可能使用同样的策略组装古代基因组。研究人员在5年里测试了数十个样本，但进展缓慢。幸运的是，2018年在俄罗斯西伯利亚东北部出土了一只保存异常完好的猛犸象。
这种冻干条件使DNA以类似玻璃的状态被保存下来，避免了常规古DNA样本常见的降解问题，从而保存了前所未有的结构细节。为重建猛犸象的基因组结构，研究人员从其耳后的皮肤样本中提取了DNA。他们使用了一种名为Hi-C的方法，可以检测到DNA的哪些部分在空间上很接近，并在细胞核中以自然状态相互作用。结合DNA测序，研究人员确定了相互作用的DNA区域，并参照现代大象的基因组构建了猛犸象基因组的有序模型。
结果显示，猛犸象有28条染色体，与现生亚洲象和非洲象一致。通过检查细胞核内基因的区隔化，研究人员能够识别猛犸象皮肤细胞内活跃和不活跃的基因——这是表观遗传学或转录组学的指标。与其最近的亲戚亚洲象的皮肤细胞相比，猛犸象的皮肤细胞有不同的基因激活模式，包括可能与长毛和耐寒性有关的基因。
尽管这项研究使用的方法依赖于保存完好的化石，但研究人员乐观地认为，它可以用于研究从猛犸象到埃及木乃伊，以及近代博物馆标本的古代DNA样本。接下来，研究人员将检查猛犸象其他组织的表观遗传模式。这些结果对复活猛犸象有明显的帮助。