3D genom ekstrahovan iz ‘liofiliziranog’ vunastog mamuta

3D genom ekstrahovan iz ‘liofiliziranog’ vunastog mamuta

Pre oko 52.000 godina, oguljena koža sibirskog vunastog mamuta bila je izložena toliko hladnim uslovima da se spontano osušila zamrzavanjem, zaključavajući svoje DNK fragmente na mestu.

U studiji objavljenoj u četvrtak u časopisu Cell, naučnici su izvestili da su koristili ovaj izuzetan uzorak za rekonstrukciju genoma životinje u tri dimenzije – napredak koji bi mogao da donese važne nove uvide o izumrlim vrstama, pa čak i da podstakne napore da se one vrate u život.

Do sada su drevni DNK uzorci pronađeni samo u kratkim, šifrovanim fragmentima, što je ozbiljno ograničavalo količinu informacija koje su istraživači mogli da izvuku.

„Sada pokazujemo da, barem pod nekim okolnostima, nisu samo ti isečci tog DNK ti koji opstaju, već oni opstaju na način koji čuva originalni aranžman“, koautor Olga Dudčenko, genetičar na Medicinskom koledžu Bejlor , rekao je AFP-u.

Razumevanje 3D arhitekture genoma organizma — kompletnog skupa njegove DNK — je ključno za identifikaciju koji su geni aktivni u određenim tkivima, otkrivajući zašto moždane ćelije misle, srčane ćelije kucaju i imune ćelije se bore protiv bolesti.

Dugo se pretpostavljalo da će zbog brze degradacije veoma malih čestica takve informacije neizbežno biti izgubljene u istoriji.

Ali pre otprilike deceniju, međunarodni tim naučnika krenuo je da pronađe drevni uzorak gde je 3D organizacija DNK ostala netaknuta tako da bi se mogla u potpunosti rekonstruisati novom analitičkom tehnikom.

Njihova potraga dovela ih je do izuzetno dobro očuvanog uzorka vunastog mamuta, iskopanog u severoistočnom Sibiru 2018.

Ne zna se da li je hirsute pachiderm -— ženka sa karakterističnom frizurom u stilu cipala—umro prirodno ili su ga ubili ljudi. Međutim, čini se da su joj rani ljudi skinuli kožu, ostavljajući tkivo oko glave, vrata i levog uha netaknuto, kaže Dudčenko.

Tim pretpostavlja da se koža ohladila i dehidrirala, prelazeći u stanje nalik staklu koje je zarobilo njene molekule na mestu i očuvalo oblik svojih hromozoma, ili strukture nalik na niti koje drže lance DNK.

U suštini, otkrili su komad smrzavanja sušenog vunenog mamuta.

Da bi testirali otpornost junećeg mesa, podvrgnuti su laboratorijski napravljene i kupljene komade goveđeg mesa nizu testova koji simuliraju vrstu oštećenja na koju bi drevni uzorci mogli naići tokom milenijuma.

„Pucali smo iz puške u njega. Pregazili smo ga automobilom. Imali smo bivšeg početnog bacača za Hjuston Astros koji je bacio brzu loptu na njega“, rekla je Sintija Perez Estrada, koautorka studije i istraživač na koledžu Bejlor medicine i Univerziteta Rajs.

Trzaj bi se razbio u sitne komadiće, razbijajući se ponekad dramatično kao prozorsko staklo. „Ali na nano-skali, hromozomi su bili netaknuti, nepromenjeni“, rekao je Perez Estrada u izjavi.

Jedno značajno otkriće iz njihovog istraživanja pokazalo je da mamuti imaju 28 pari hromozoma. Ovo otkriće je u skladu sa 28 parova hromozoma pronađenih kod slonova, najbližih živih rođaka mamuta, „ali pre ove studije, bilo je to nagađanje“, rekao je Dudčenko.

Analiza tima je takođe identifikovala nekoliko gena „kandidata“ koji bi mogli biti odgovorni za ono što je vunaste mamute činilo vunastim – uključujući gen odgovoran za duge, guste trepavice i drugi povezan sa retkim znojnim žlezdama.

Erez Liberman Ejden sa Medicinskog koledža Bejlor, koji je predvodio tim, rekao je za AFP da, iako cilj istraživača nije bio da vrate mamute, informacije koje su prikupili mogu da se koriste za takve napore.

Japanski tim se bavi kloniranjem vunastih mamuta, dok grupa u Sjedinjenim Državama ima za cilj da stvori genetski „mamutizovane“ slonove.

Unutar kože, „96 procenata gena je u osnovi u istom stanju aktivnosti kao i slon“, rekao je Aiden, što znači da bi naučnici koji rade na uklanjanju izumiranja sada mogli da se fokusiraju na preostala četiri procenta.

Tim se sada nada da će se korist od njihove studije proširiti daleko izvan njihovog specijalnog uzorka i otvoriti novo poglavlje u paleogenetici ako se mogu pronaći drugi takvi „fosilni hromozomi“.

Arktički permafrost ostaje mesto koje obećava, a takođe je moguće da bi mumifikacija iz drevnih civilizacija u toplijim klimama mogla da očuva i genomske strukture, kaže Dudčenko.