当一个生物体死亡时，它的DNA会迅速降解并分裂成许多微小的碎片。科学家可通过将这些DNA片段与数据库进行匹配来识别其中的一些片段，但大多数古代DNA无法与当今已知的任何东西相匹配。这个问题长期以来一直困扰着科学家。近年来计算技术的进步使得将DNA片段重新组合在一起成为可能，就像拼图一样，或可重建未知的基因和基因组。
经过3年的测试和优化，科学家取得了突破，实现了长度超过100000个碱基对的DNA片段，并恢复了广泛的古代基因和基因组。他们现在可从数十亿个未知的古代DNA片段开始，系统地将它们整理成冰河时代失传已久的细菌基因组。
团队专注于重建牙结石细菌基因组，这些牙齿来自12个生活在公元前102000年到40000年的尼安德特人，34个生活在公元前30000年到150年的古人类，以及18个现代人类。牙结石是身体中唯一会在一生中经常变成化石的部分，它会将活的牙菌斑变成矿化细菌的“墓地”，研究人员以此重建出了之前未被描述过的细菌物种。
团队还使用合成分子生物技术工具，让活细菌产生了由古老基因编码的化学物质。这是该方法首次成功应用于古代细菌，导致发现了一个新的微生物天然产物家族，研究人员将其命名为“古呋喃”。这是获取地球过去微生物隐藏的化学多样性的第一步，等同于为天然产物的发现增加了一个新时间维度。
【总编辑圈点】
微生物是自然界最伟大的化学家，它们的“创造物”包括世界上大量的抗生素和多种治疗药物。生产这些复杂的天然产物可并非易事，而要做到这一点，细菌依赖于特殊的基因，而这些基因编码能够制造相关化学物质的酶促机制。此前，对微生物天然产物的科学研究基本局限于活细菌，而新成果在揭示古代微生物的遗传和化学多样性方面，创建了一个里程碑。
