22, 000 år gammel panda fra hule i det sydlige Kina tilhører forskellige, for længst tabt slægt

Forskere, der har analyseret gammelt mitokondrielt (mt) DNA isoleret fra en 22, 000 år gammel panda fundet i Cizhutuo-hulen i Guangxi-provinsen i Kina - et sted, hvor ingen pandaer lever i dag - har afsløret en ny slægt af kæmpepanda. Rapporten, udgivet i Aktuel biologi den 18. juni, viser, at den gamle panda adskilte sig fra nutidens pandaer 144, 000 til 227, 000 år siden, tyder på, at det tilhørte en særskilt gruppe, der ikke findes i dag.

Det nyligt sekventerede mitokondrielle genom repræsenterer det ældste DNA-bevis fra pandaer.

"Ved brug af en enkelt komplet mtDNA-sekvens, vi finder en distinkt mitokondriel afstamning, tyder på, at Cizhutuo-pandaen, mens den genetisk er tættere beslægtet med nutidens pandaer end andre bjørne, har en dyb, adskille historie fra den fælles forfader til nutidens pandaer, " siger Qiaomei Fu fra det kinesiske videnskabsakademi. "Dette understreger virkelig, at vi er nødt til at sekventere mere DNA fra gamle pandaer for virkelig at fange, hvordan deres genetiske mangfoldighed har ændret sig gennem tiden, og hvordan det relaterer sig til deres nuværende, meget mere begrænset og fragmenteret habitat."

Meget lidt har været kendt om pandaernes fortid, især i regioner uden for deres nuværende rækkevidde i Shaanxi-provinsen eller Gansu- og Sichuan-provinserne. Beviser tyder på, at pandaer i fortiden var meget mere udbredte, men det har været uklart, hvordan disse pandaer var relateret til pandaer i dag.

I den nye undersøgelse, forskerne brugte sofistikerede metoder til at fiske mitokondrielt DNA fra det gamle huleeksemplar. Det er en særlig udfordring, fordi prøven kommer fra et subtropisk miljø, hvilket gør bevaring og genvinding af DNA vanskelig.

Forskerne sekventerede med succes næsten 150, 000 DNA-fragmenter og justerede dem til den gigantiske panda-mitokondrielle genom-referencesekvens for at genvinde Cizhutuo-pandaens komplette mitokondrielle genom. De brugte derefter det nye genom sammen med mitokondrielle genomer fra 138 nutidige bjørne og 32 gamle bjørne til at konstruere et stamtræ.

Deres analyse viser, at splittelsen mellem Cizhutuo-pandaen og forfaderen til nutidens pandaer går tilbage omkring 183, 000 år. Cizhutuo-pandaen besidder også 18 mutationer, der ville ændre strukturen af ​​proteiner på tværs af seks mitokondrielle gener. Forskerne siger, at disse aminosyreændringer kan være relateret til den gamle pandas særskilte habitat i Guangxi eller måske klimaforskelle under det sidste istidsmaksimum.

Resultaterne tyder på, at den antikke pandas moderlinje havde en lang og unik historie, der adskilte sig fra de moderlige afstamninger, der førte til nutidens pandapopulationer. Forskerne siger, at deres succes med at fange det mitokondrielle genom også tyder på, at de med succes kan isolere og analysere DNA fra den gamle prøves meget mere ekspansive nukleare genom.

"Sammenligning af Cizhutuo-pandaens nukleare DNA med nutidens genomomfattende data ville tillade en mere grundig analyse af Cizhutuo-eksemplarets evolutionære historie, såvel som dens delte historie med nutidens pandaer, " siger Fu.