Οι επιστήμονες αντλούν αρχαίο RNA από το σώμα ενός μαλλί μαμούθ
Το σώμα του νεαρού μάλλινου μαμούθ γνωστού ως Yuka ήταν τόσο καλά διατηρημένο που οι επιστήμονες μπόρεσαν να ανακτήσουν αρχαία μόρια RNA. Valerii V Plotnikov απόκρυψη λεζάντας toggle caption Valerii V Plotnikov Ήταν το 2012 όταν ο Love Dalén, παλαιογενετιστής στο Πανεπιστήμιο της Στοκχόλμης, κοίταξε για πρώτη φορά ένα ειδικό δείγμα σε ένα τραπέζι εργαστηρίου στην ανατολική Σιβηρία. «Οι Ρώσοι συνεργάτες μας είπαν, «Έλα εδώ σε αυτό το δωμάτιο»», θυμάται. “Μπήκαμε μέσα και είναι αυτό το νεκρό μαμούθ που κείτεται εκεί. Δεν φαίνεται σαν να πέθανε χθες, αλλά δεν μπορείτε να πιστέψετε στα μάτια σας γιατί είναι τόσο καλά διατηρημένο. Είναι μια στιγμή ιερής κόλασης όταν το βλέπετε αυτό.” Το ζώο είχε βρεθεί να ξεπαγώνει σε έναν βράχο μόνιμου παγετού κοντά στην ακτή της Σιβηρίας – όχι ολόκληρο το σώμα ενός νεαρού μαμούθ που έζησε κατά την τελευταία Εποχή των Παγετώνων, περίπου 39.000 χρόνια πριν. Ο Γιούκα βρέθηκε να ξεπαγώνει σε έναν βράχο μόνιμου παγετού κοντά στην ακτή της Σιβηρίας. Το νεαρό μαμούθ, το οποίο έζησε και πέθανε κατά την τελευταία Εποχή των Παγετώνων πριν από περίπου 39.000 χρόνια, ήταν θαμμένο και παγωμένο για χιλιετίες. Απόκρυψη λεζάντας toggle caption Είχε παραμείνει θαμμένο και παγωμένο για χιλιετίες. Τώρα, σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Cell, ο Dalén και οι συνεργάτες του αναφέρουν ότι κατάφεραν να εξαγάγουν κάτι αξιοσημείωτο από αυτό το αρχαίο μαμούθ – το RNA, το μόριο που μεταφράζει τα γονίδια σε πρωτεΐνες και το οποίο τείνει να αποικοδομείται γρήγορα. Τα αποτελέσματα προσφέρουν μια ματιά στο τι συνέβαινε μέσα στα κελιά αυτού του αρχαίου μαμούθ όταν πέθανε. Τα μόρια που δημιουργούν ένα μαμούθ Οι Ρώσοι ονόμασαν το ζώο – το οποίο πίστευαν ότι ήταν θηλυκό με βάση την οπτική επιθεώρηση – Yuka. «Έχει όντως βαθιές γρατσουνιές στα οπίσθιά του», λέει ο Dalén. «Είτε δέχτηκε επίθεση από λιοντάρια των σπηλαίων ενώ ήταν ζωντανό, πιθανώς να το κυνηγούσαν, ή ίσως λιοντάρια των σπηλαίων το σκάρωναν αφού είχε πεθάνει». Με την πάροδο των ετών, διάφοροι ερευνητές είχαν μελετήσει και καθορίσει την αλληλουχία του DNA του Yuka, “που είναι μια συνταγή για το πώς να φτιάξεις ένα μαμούθ”, εξηγεί ο Dalén. (Αυτό το DNA περιέχει γονίδια, τα οποία φέρουν οδηγίες για την κατασκευή συγκεκριμένων πρωτεϊνών.) Αλλά αυτός και οι συνεργάτες του αναρωτήθηκαν για το RNA του μαμούθ — τη συσσώρευση μικρών μορίων αγγελιοφόρου που μεταφράζουν αυτή τη συνταγή στη δημιουργία και λειτουργία ενός πραγματικού μαμούθ. «Τα μόρια RNA καθοδηγούν τα κύτταρα πώς και πότε να παράγουν πρωτεΐνες», λέει ο Dalén. Τα περισσότερα κάθε κύτταρο στο σώμα ενός οργανισμού έχει το ίδιο DNA. Και όμως – ανάλογα με το πού βρίσκονται και τι κάνουν στο σώμα – αυτά τα κύτταρα μπορούν να φαίνονται και να συμπεριφέρονται διαφορετικά το ένα από το άλλο. «Αυτό που κάνει αυτά τα κύτταρα διαφορετικά είναι η δραστηριότητα RNA σε αυτά, τα οποία γονίδια ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται», λέει. «Αυτό είναι που διαχωρίζει τα ηπατικά κύτταρα από τα μυϊκά κύτταρα και ούτω καθεξής». «Ολόκληρο το σύνολο των RNA που περιέχονται σε ένα κύτταρο σε μια δεδομένη χρονική στιγμή είναι πολύ δυναμικό (και) μπορεί επίσης να αλλάξει γρήγορα ως απόκριση σε πολλούς παράγοντες, όπως άγχος, ημέρα, σίτιση, ύπνος, μολύνσεις, λοιμώξεις κ.λπ. Ο Dalén, ο Sánchez και η ομάδα τους κατάλαβαν ότι αν μπορούσαν να βγάλουν RNA από αυτό το αρχαίο μαμούθ, θα είχαν ένα στιγμιότυπο των γονιδίων που χρησιμοποιούσαν τη στιγμή που πέθανε. Το μόνο πρόβλημα ήταν ότι το RNA συνήθως δεν κρέμεται για πολύ. Το RNA τείνει να επιβιώνει λίγα λεπτά ή ώρες – γενικά όχι χιλιετίες. «Έμοιαζε σαν ένα έργο πολύ υψηλού κινδύνου», λέει ο Dalén. «Φαινόταν εντελώς τρελό να προσπαθήσεις να κάνεις». Ωστόσο, έχουν υπάρξει πολλές μελέτες που έχουν βρει αρχαίο RNA. «Έτσι ξέραμε ότι υπήρχε μια πιθανότητα, αν είχαμε κάποια πραγματικά καλά διατηρημένα δείγματα, να το κάνουμε αυτό να λειτουργήσει», λέει. Το RNA αποκαλύπτει ότι ο Dalén και οι συνάδελφοί του συνέλεξαν δείγματα ιστού από δέκα διαφορετικά μαμούθ, συμπεριλαμβανομένου του Yuka, και εργάστηκαν με κόπο για την εξαγωγή RNA. Τα θραύσματα που προέκυψαν ήταν όλα πολύ σύντομα, είτε επειδή ήταν μικρά στην αρχή είτε επειδή, παρόλο που ήταν παγωμένα, είχαν σπάσει με τον καιρό. Στη συνέχεια ήρθε το δύσκολο έργο να συνδυάσουν αυτά τα τμήματα μαζί, επιβεβαιώνοντας ότι ήταν πραγματικά RNA μαμούθ. “Ο μεγάλος όγκος της εργασίας είναι στην υπολογιστική πλευρά για να κατανοήσει όλα αυτά τα gigabyte δεδομένων”, λέει ο Dalén. Στο άλλο άκρο αυτής της ανάλυσης ήταν κάτι αδιαμφισβήτητο, λέει – μαλλί RNA μαμούθ. Το μεγαλύτερο μέρος του ήταν πολύ κατακερματισμένο για να γνωρίζουμε τι ήταν ή από πού προερχόταν, αλλά τρία από τα μαμούθ είχαν αρκετό υλικό για ανάλυση. Αυτό περιελάμβανε τον Yuka, του οποίου είχε γίνει δειγματοληψία μυών. Το RNA που προέκυψε σχετιζόταν με τη λειτουργία και την ανάπτυξη των μυών βραδείας συστολής. Αυτή ήταν μια καθησυχαστική επιβεβαίωση αλλά όχι έκπληξη. Η ομάδα βρήκε επίσης RNA που θα είχε παραχθεί ως απάντηση σε κάποιο είδος στρες. «Αυτό θα ήταν σύμφωνο με ένα ζώο που καταδιώκεται από λιοντάρια των σπηλαίων, αλλά φυσικά θα μπορούσαν να υπάρχουν και άλλες εξηγήσεις», λέει ο Dalén. “Εάν κολλήσετε στη λάσπη, οι μύες σας θα πιεστούν από την προσπάθεια να βγείτε έξω. Έτσι μπορούμε να πούμε ότι οι μύες ήταν πιεσμένοι στο σημείο του θανάτου, αλλά δεν ξέρουμε πραγματικά γιατί.” Επιπλέον, μέρος του RNA του Yuka προήλθε από ένα χρωμόσωμα Υ. Μια πιο προσεκτική ματιά στο DNA του ζώου επιβεβαίωσε ότι είχε ένα χρωμόσωμα Χ και ένα Υ. «Γενετικά, ο Yuka ήταν σίγουρα αρσενικό», λέει ο Dalén. “Θεωρητικά, η Yuka θα μπορούσε να έχει αναπτυχθεί ως γυναίκα. Αλλά το πιο πιθανό είναι ότι αυτά τα κρίσιμα μορφολογικά μέρη έλειπαν όταν έκαναν την οπτική επιθεώρηση, ας το πούμε έτσι.” Συνολικά, ο Dalén λέει ότι τα αποτελέσματα είναι μια εκπληκτική απόδειξη αρχής – ότι είναι δυνατό να γνωρίζουμε ποια γονίδια ήταν ενεργά σε ένα ζώο που έχει εξαφανιστεί. «Βλέπετε πραγματικά διεργασίες που συμβαίνουν μέσα στα κύτταρα ακριβώς τη στιγμή που πέθανε», λέει. «Και αυτές οι διαδικασίες έχουν παγώσει στο χρόνο για 40.000 χρόνια». Ο Maanasa Raghavan, παλαιογενετιστής στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο που δεν συμμετείχε στην έρευνα, σημειώνει ότι τα δείγματα που μελετήθηκαν εδώ ήταν καλά διατηρημένα και προέρχονταν από ένα αρκετά παρθένο περιβάλλον. Είναι λιγότερο σίγουρη εάν οι ίδιες τεχνικές θα μπορούσαν να εφαρμοστούν σε δείγματα που συλλέγονται σε εύκρατες και τροπικές περιοχές που έχουν πλούσια βιοποικιλότητα, αλλά όπου η διατήρηση τείνει να είναι χειρότερη. Παρόλα αυτά, ο Raghavan χαρακτήρισε το έργο «θαυμάσιο όσον αφορά την κατάρριψη όλων των ειδών των τεχνολογικών φραγμών». Λέει ότι μελλοντική εργασία με RNA σε αυτά και άλλα δείγματα μαμούθ μπορεί να προσφέρει πληροφορίες για το τι οδήγησε το είδος στην εξαφάνιση. Η María Ávila Arcos, εξελικτική γονιδιωματικός στο Εθνικό Αυτόνομο Πανεπιστήμιο του Μεξικού που δεν συμμετείχε στη μελέτη, λέει ότι η προσέγγιση παρέχει ένα νέο επίπεδο εικόνας για ένα είδος που εξαφανίστηκε εδώ και πολύ καιρό. «Το να έχουμε αυτές τις πληροφορίες προσθέτει στην κατανόησή μας πώς ζούσαν αυτά τα πλάσματα και πώς προσαρμόστηκαν στο περιβάλλον τους», λέει. Είναι ενθουσιασμένη από τα αποτελέσματα — και όχι μόνο για τα μαμούθ. Λέει ότι δείχνουν τον δρόμο προς την πιθανή μελέτη των αρχαίων ιών RNA. «Πολλά πολύ σημαντικά παθογόνα όπως ο Έμπολα, ο COVID, η γρίπη — έχουν γονιδιώματα RNA», λέει η Ávila Arcos. “Μεταλλάσσονται τόσο γρήγορα. Αλλά αν θέλουμε να κατανοήσουμε την εξέλιξή τους ή πώς αυτοί οι ιοί έχουν επηρεάσει πληθυσμούς στο παρελθόν, πρέπει να είμαστε σε θέση να ανακτήσουμε το γενετικό υλικό, που είναι το RNA, από αρχαία δείγματα.” Με άλλα λόγια, το RNA του Yuka μας άνοιξε ένα παράθυρο για να εξετάσουμε το παρελθόν του, ενώ επιτρέπει στους επιστήμονες να ονειρεύονται όλες τις ανακαλύψεις που βρίσκονται μπροστά μας.
Δημοσιεύτηκε: 2025-11-14 16:41:00
πηγή: www.npr.org
