Kansainvälinen tutkijaryhmä eristi jäännöksistä toiminnallisesti tulkittavaa geneettistä materiaalia, jonka avulla he pystyivät rekonstruoimaan geneettisen aktiivisuuden ja soluprosessit ennennäkemättömän yksityiskohtaisesti sukupuuttoon kuolleesta lajista.
Sisällysluettelo
Kansainvälisen tutkijaryhmän tekemä löytö toiminnallisesti tulkittavasta muinaisesta RNA:sta lähes 39 000 vuotta vanhasta villamammutista merkitsee tärkeää virstanpylvästä paleogenetiikassa ja määrittelee uudelleen jääkauden elämän tuntemuksen rajat.
Kuten Muy Interesante -julkaisu kertoo, tämä saavutus mahdollistaa ensimmäistä kertaa sukupuuttoon kuolleiden lajien geneettisen aktiivisuuden ja soluprosessien rekonstruoinnin ennennäkemättömällä tarkkuudella, avaten uusia mahdollisuuksia esihistoriallisen biologian tutkimukselle.
Löytö on tulosta 10 villamammutin jäätyneiden kudosten analysoinnista. Mammutit löydettiin koillisesta, alueelta, jossa ikirouta on säilyttänyt biologiset jäännökset poikkeuksellisissa olosuhteissa.
Tutkijoiden tavoitteena oli selvittää, voisivatko he löytää DNA:n lisäksi jälkiä RNA:sta, molekyylistä, joka on paljon herkempi ja alttiimpi hajoamiselle kuoleman jälkeen.
Kaikkien odotusten vastaisesti useista yksilöistä, mukaan lukien mammutti, joka tunnetaan nimellä Yuka , löydettiin tunnistettavia RNA-fragmentteja, mikä on tähän asti pidetty käytännössä mahdottomana niin ikivanhojen eläinten kohdalla.
Muy Interesante -julkaisussa korostetaan, että RNA tarjoaa tietoa, jota DNA ei voi antaa: se osoittaa, mitkä geenit olivat aktiivisia ja mitkä soluprosessit tapahtuivat eläimen kuoleman hetkeä edeltävänä aikana .
Yukan tapauksessa säilyneet luurankolihakset antoivat tutkijoille mahdollisuuden määrittää lihasten supistumiseen, aineenvaihduntaan ja kudosten sisäiseen rakenteeseen liittyvät toiminnot, mikä antoi suoran kuvan mammutin fysiologiasta vähän ennen sen kuolemaa. Tällainen yksityiskohtaisuus, jota ei voida saavuttaa pelkästään DNA:n avulla, on laadullinen harppaus eteenpäin ymmärryksessämme sukupuuttoon kuolleiden lajien biologiaa.
Tekniikka ja löydön aitous
RNA:n erottaminen oli mahdollista äärimmäisen alhaisten ikiroudan lämpötilojen ansiosta, jotka hidastivat sen hajoamista . Tutkijat käyttivät erikoistuneita menetelmiä pahoin vaurioituneiden fragmenttien analysointiin ja sovelsivat tiukkoja kontrolleja nykyisen saastumisen sulkemiseksi pois.
Analyysi vahvisti muinaisille molekyyleille tyypilliset vaurion säännönmukaisuudet, mikä vahvistaa löydetyn materiaalin aitouden. Lisäksi RNA-fragmentit vastasivat mammutin läheisen sukulaisen, nykyisen elefantin, genomin tiettyjä osia, mikä vahvisti sen alkuperän ja sulki pois ulkoiset lähteet.
Yksi tutkimuksen merkittävimmistä näkökohdista oli Yukin geneettisen sukupuolen korjaus . Vaikka alun perin ulkonäön perusteella Yuki katsottiin naispuoliseksi, RNA- ja DNA-analyysi osoitti, että se oli miespuolinen, mikä osoitti, että molekyylitieto voi ylittää anatomisen havainnoinnin rajoitukset muinaisten jäännösten osalta.
Tutkijat tunnistivat myös mikroRNA:t – pienet molekyylit, jotka säätelevät geenien aktiivisuutta. Osa niistä oli tyypillisiä lihaksille, kun taas toiset osoittivat mutaatioita, jotka ovat ominaisia vain mammuteille ja norsuille, mikä vahvisti tulosten luotettavuuden.
Tutkimuksen aikana löydettiin myös aiemmin kuvaamattomia mikro-RNA:ita, jotka ovat todennäköisesti tyypillisiä proboscideille ja jotka voivat auttaa parantamaan sukupuuttoon kuolleiden lajien genomien annotointia . Hitaasti supistuvien lihassyiden kanssa liittyvien geenien runsaus viittaa siihen, että analysoitu kudos kuului kestävyyteen sopeutuneisiin lihaksiin, mikä vastaa mammuttien elämäntapaa kylmissä, laajoissa ympäristöissä.
Tieteelliset seuraukset ja ennusteet tulevaisuudelle
Tämän löydön tieteelliset seuraukset ovat erittäin merkittävät. On erittäin mielenkiintoista korostaa, että muinainen RNA ei ainoastaan mahdollista tutkia sukupuuttoon kuolleiden lajien sisäistä biologiaa, vaan avaa myös tien esihistoriallisten virusten tunnistamiseen, jotka ovat säilyneet jäätyneissä kudoksissa, kuten influenssa- tai jääkauden koronavirukset.
Lisäksi mahdollisuus sekvensoida muinaisia viruksia laajentaa tietämystä patogeenien evoluutiosta ja tautien historiasta.
Lisäksi tämä työ luo metodologisen ennakkotapauksen, jossa kuvataan yksityiskohtaisesti suunnitelma muinaisen RNA:n käsittelystä ja sen aitouden arvioinnista yhdistämällä kartoitusmenetelmät, kontaminaation valvonta ja molekyylivaurioiden analyysi.
Näin ollen paleotranskriptomiikka, eli muinaisten transkriptien tutkimus, on tulossa uudeksi suuntaukseksi evoluutiobiologiassa, joka mahdollistaa sukupuuttoon kuolleiden organismien geenien säätelyn ja soluprosessien tutkimisen ennennäkemättömällä tarkkuudella.
Tulevaisuudessa tämä löytö herättää kysymyksiä biologisen säilyvyyden rajoista ja mahdollisuudesta analysoida vieläkin muinaisempia lajeja. Lopuksi Muy Interesante toteaa, että jokainen löydetty molekyyli auttaa rekonstruoimaan biologisen historian fragmentteja, joita pidettiin peruuttamattomina, ja laajentaa näköaloja siitä, mitä tiede voi kertoa elämästä kaukaisessa menneisyydessä.
