Исследователи успешно извлекли и секвенировали самую древнюю РНК из когда-либо обнаруженных, получив генетический материал из детёныша шерстистого мамонта, погибшего почти 40 000 лет назад в Сибири. Открытие, опубликованное 14 ноября в журнале Cell опровергает прежние предположения о том, как долго РНК может сохраняться, и открывает новые возможности для понимания вымерших видов и древних болезней.
Последовательности РНК были получены от Юки, замечательно сохранившегося мамонта, обнаруженного в 2010 году недалеко от пролива Дмитрия Лаптева в Сибири. Находка почти в три раза старше предыдущего рекордсмена среди древних РНК — 14 300-летнего волчонка — и бросает вызов давним научным представлениям о том, что РНК разрушается в течение нескольких часов или дней после смерти.
Окно в последние мгновения мамонта
В отличие от ДНК, которая предоставляет генетический план организма, РНК раскрывает, какие гены были активно «включены» в момент смерти. Молекулы, извлеченные из мышечной ткани Юки, показали признаки клеточного стресса и метаболической регуляции в условиях напряжения — что согласуется с теорией о том, что молодой мамонт подвергся нападению пещерных львов, прежде чем погибнуть в грязевой яме.
«С помощью РНК мы можем получить прямые доказательства того, какие гены были „включены", что дает представление о последних мгновениях жизни мамонта, который ходил по Земле во время последнего ледникового периода», — сказал Эмилио Мармоль-Санчес, ведущий автор исследования из Копенгагенского университета, который проводил исследование в Стокгольмском университете.
Исследовательская группа под руководством эволюционного генетика Лове Далена из Центра палеогенетики в Швеции проанализировала образцы тканей 10 мамонтов, сохранившихся в вечной мерзлоте. Только три из них содержали обнаружимую РНК, и только образцы Юки оказались достаточно детальными для всестороннего анализа.
Среди наиболее значимых открытий были мышечно-специфические микроРНК — молекулы, регулирующие экспрессию генов, — некоторые из которых содержали редкие мутации, отсутствующие у современных слонов. «Мышечно-специфические микроРНК, которые мы обнаружили в тканях мамонта, являются прямым доказательством регуляции генов, происходившей в реальном времени в древние времена», — сказал молекулярный биолог Марк Фридлендер из Стокгольмского университета и SciLifeLab.
Последствия за пределами вымерших видов
Этот прорыв может иметь гораздо более широкие последствия, чем просто для палеонтологии. Исследователи считают, что разработанные ими методы позволят секвенировать древние РНК-вирусы, сохранившиеся в останках ледникового периода, включая исторические штаммы гриппа и коронавируса. Эрез Айден, профессор биохимии Техасского университета в Галвестоне, который не участвовал в исследовании, заявил, что эта работа представляет собой «Розеттский камень» для понимания биологической истории.
Полученные результаты могут также поддержать усилия компании Colossal Biosciences, работающей над возвращением шерстистого мамонта с помощью редактирования генов. Айден, который входит в научно-консультативный совет компании, отметил, что технология РНК может усилить инициативы по восстановлению исчезнувших видов.
https://www.sciencenews.org/article/woolly-mammoth-ancient-rna-ice-age
Комментариев нет:
Отправить комментарий