尽管格林伍德的研究表明，可以从猛犸象等古代生物中获得核 DNA 序列的小片段（最多 70 个核酸），但每个完整的基因都由数十万个碱基组成。确定完整基因的序列仍然太不现实。而且，格林伍德的方法可以对很多来之不易的古代DNA造成损害。然而，Hoofreiter 找到了解决这个问题的方法。他借用了一种称为多重 PCR 的技术，分子生物学家经常使用这种技术从活生物体中获取多个 DNA 拷贝。这促使我们在研究灭绝生物的生理学的道路上扫清了一个非常关键的障碍。Hoofreiter 于 2005 年发表了这项实验技术可用于古代 DNA 研究的第一个证据。第一次，

金毛猎犬和红毛猎犬

在改进了古代 DNA 测序技术后灭绝动物，Hoofreiter 的团队着手在美国汉诺威重建一个灭绝物种的第一个完整核基因。这项研究中使用的 DNA 也来自猛犸象。他们从保存完好的猛犸象肱骨中提取了 DNA。这个肱骨是 43,000 年前在西伯利亚的大松鸡河中发现的。研究人员选择了黑皮质素 1 受体 (MC1R) 基因，该基因被认为决定了动物羽毛和哺乳动物毛发的颜色。研究人员之所以选择 MC1R，是因为它的宽度太短，而且很容易插入到测量其活性的细胞中。这使研究人员能够将 DNA 序列与可观察的表型联系起来。

由于从土壤中保存的冰冻猛犸象身上恢复的毛发是黑色和白色的，Hofreiter 和他的朋友推测这两种不同的毛发颜色可能是由于猛犸象的毛发所具有的遗传差异造成的，而不是物理沉积引起的。头发已经暴露了数万年。他们对 MC1R 基因中包含的所有 1,236 种核酸进行了完整测序，发现有两种不同的基因类型（即等位基因）。他们发现第一个等位基因与南非图像中的相应基因相比有一个核酸差异，而第二个等位基因也在其他三个位点发生了突变。这些突变导致编码蛋白质中的多肽（蛋白质的组成部分）发生变化。

令 Hoofreiter 和他的朋友们兴奋的是，他们发现多肽发生变化的两个地方在进化过程中很少发生变化，而是因为在其他哺乳动物中缺乏可比性。突变，因此他们很难确定这些不寻常的多肽变化是否影响了猛犸象的毛皮。然而，进一步的分析发现，第二个等位基因的三个突变之一导致色素沉着基因的活性增加。通过观察其他哺乳动物色素沉着基因的分子活性，研究人员认为，减弱的突变可能是某些猛犸象黑色外套的原因。

巧合的是，法国圣地亚哥加州大学的 Hopi Hoekstra 和他的朋友们也发现，在现存的白额白足小鼠的个体群体中，MC1R 基因存在突变。这种变异导致与猛犸象第二个等位基因中发现的突变相同的关键多肽被替换。更重要的是，具有这些突变的白额白足小鼠是白色的。在沙质环境中，这种白色体毛为它们提供了天然的保护色。然而，尚不完全清楚猛犸象能从这种黑毛中获得什么优势，因为即使是蓝毛的个体，在古代西伯利亚那片贫瘠的土地上也太显眼了。不过，可以想象，较轻的皮毛可以帮助这些植物在寒冷多风的条件下保持温暖。这在现存的黑色动物和哺乳动物中长期以来一直被否认。虽然这听起来可能违反直觉，但由于黑色头发会反射大量太阳辐射，因此头发也会偶尔将一些辐射散射到皮肤上，在那里它被吸收并转化为热量。相比之下，深色头发只吸收其表面的太阳辐射，而这种热量会很快被强风吹走。

在成功构建了猛犸象的核基因后，Hoofreiter 的团队将注意力转向了尼安德特人。尼安德特人是智人的近亲，曾经生活在欧亚大陆，大约在 28,000 年前灭绝。Hoofreiter 的团队获得了 MC1R 基因的 128 个碱基片段，该片段编码了现代人类中不存在的多肽替代物。与猛犸象等位基因一样，分析表明，这种替代会使它编码的蛋白质不如标准现代人那么活跃。MC1R 的突变也导致现代法国人蛋白质活性的类似增加，使他们的头发变黄，皮肤变白，因此我们怀疑一些尼安德特人可能也有白发和红色皮肤（尽管其增加的蛋白质活性是由另一种突变引起的）。尼安德特人生活在高纬度地区，用于合成维生素 D 的紫外线很少见。由于紫外线不容易穿透红色皮肤，因此细长的皮肤可能使尼安德特人能够吸收足够的紫外线。