Suche
Mein Konto
Na smrznutu tundru Sibira stigao je prije otprilike 50.000 godina Vunasti mamut njegov kraj pod misterioznim okolnostima. U uzorcima životinjske kože istraživači su sada otkrili kromosome koji su sačuvani u svojoj izvornoj 3D konfiguraciji 1– postignuće koje se prije smatralo nemogućim u istraživanju DNK s fosilnom DNK.
Tim je također otkrio prostornu organizaciju DNK molekula mamuta i aktivnih gena u njegovoj koži, uključujući gen koji životinji daje pahuljasti izgled. Danas je posao obavljenĆelijaobjavljeno.
Studija je prva koja je objavila 3D strukturu drevnog genoma, kaže Ludovic Orlando, molekularni arheolog sa Sveučilišta Paul Sabatier u Toulouseu, Francuska, koji nije bio uključen u istraživanje. Budući da prostorna struktura genoma - kompletan skup genetskog materijala organizma - daje naznake o aktivnosti gena, razumijevanje ove strukture moglo bi pružiti dublje uvide u staničnu biologiju kože mamuta od jednostavnog ispitivanja samo sekvence DNK, kaže on. “Ovaj rad je jednostavno bez presedana.”
Uništavanje kroz vrijeme
Prije 40-ak godina znanstvenici su otkrili da bi ostaci DNK mogli preživjeti u uzorcima iz daleke prošlosti, uključujući Egipatske mumije stare tisućama godina. Od tada je postalo očito da je DNK sačuvan u mnogim drevnim ostacima.
Kako vrijeme prolazi, DNK se degradira i trpi kemijska oštećenja, tako da su istraživači prije dobivali samo fragmente DNK koji nisu imali koherentnu strukturu, kaže koautor studije Erez Lieberman Aiden, genetičar na Baylor College of Medicine u Houstonu, Texas. Rekonstruirati 3D genom iz takvih dijelova je gotovo nemoguće: genom sisavaca je 30 milijuna puta veći od tipičnog fragmenta drevne DNK, kaže on.
Nevjerojatno otkriće
Osporavajući ovu pretpostavku, Lieberman Aiden i njegovi kolege započeli su devetogodišnju potragu za dobro očuvanim drevnim uzorcima i na kraju pronašli gotovo netaknute kromosome u 52 000 godina starim uzorcima kože vunastog mamuta (Mammuthus primigenius), koji je došao iz sibirskog permafrosta. Otkriće je "jednostavno oduzelo dah", kaže koautorica studije Cynthia Pérez Estrada, genetičarka na Medicinskom fakultetu Baylor.
Istraživači su analizirali strukturu kromosoma mamuta i otkrili savijanje molekule DNK i njenu prostornu organizaciju u jezgri stanice - dvije značajke koje određuju koji se geni uključuju i koliko dugo.
Usporedi sa moderni slonovi, najbliži živi srodnici mamuta, pokazala je ne samo sličnosti u broju i strukturi kromosoma, već i razlike u aktivnosti gena uključenih u rast kose i prilagodbu na hladnoću.
Liofilizirana DNK
Istraživači su sugerirali da su kromosomi mamuta sačuvani u staklenom stanju kroz proces dehidracije sličan onom koji se koristi za izradu džezve. Ova tehnika rezultira tkivom u kojem su molekule DNK čvrsto zbijene i nepokretne.
Eksperimenti tima na liofiliziranoj sušenoj goveđoj junetini, koja je bila podvrgnuta ekstremnim testovima poput pucanja iz pištolja i pregaženja automobila, potvrdili su teoriju istraživača: sušena goveđa junetina razbila se poput stakla, ali su kromosomi ostali netaknuti.
"Ni u kojem slučaju ne biste pomislili da bi [drevna] DNK mogla biti sačuvana u svom obliku", kaže Víctor Moreno Mayar, stručnjak za genomiku drevnih populacija sa Sveučilišta u Kopenhagenu, koji nije bio uključen u studiju. Vidjeti da ona to može "je stvarno cool", kaže on.
Rezultati sugeriraju da potencijal za obnavljanje drevne DNK nadilazi ono što se prije smatralo mogućim, pod uvjetom da su uvjeti idealni, kaže Moreno Mayar.
Pristup u radu također bi mogao pomoći istraživačima da sastave kompletan genom mamuta, kaže Eriona Hysolli, voditeljica znanosti o životu u Colossal Biosciences, biotehnološka tvrtka iz Dallasa, Texas, koja radi na oživljavanju vunastog mamuta.
Hysolli, koji nije bio uključen u studiju, kaže da bi potpuni genom mamuta mogao pomoći u otkrivanju osobina koje bi mogle biti relevantne za hrabri plan tvrtke - stvaranje hibrida slona i mamuta, koja podsjeća na izumrlu životinju i mogla bi se ponovno uvesti u svoje prirodno stanište.