Onderzoekers hebben een doorbraak bereikt in de paleogenomics: ze hebben met succes RNA-moleculen geëxtraheerd en gesequenced uit een 40.000 jaar oude wolharige mammoet, bewaard in de Siberische permafrost. Dit markeert het oudste RNA dat ooit is teruggevonden en biedt ongekende inzichten in de biologie van uitgestorven soorten en daagt eerdere aannames over de kwetsbaarheid van het molecuul uit.
Paleogenomica herschrijven
Jarenlang vertrouwden wetenschappers op DNA-analyse om de genomen van uitgestorven dieren zoals mammoeten te reconstrueren. DNA biedt echter slechts een statische blauwdruk. RNA, het molecuul dat laat zien welke genen actief ‘aangezet’ zijn, is ongrijpbaar gebleven vanwege de snelle afbraak na de dood. Deze studie toont aan dat RNA onder de juiste omstandigheden tienduizenden jaren kan overleven, wat een nieuwe grens opent in de paleogenomics.
Ontgrendel de laatste momenten van de Mammoet
Het onderzoek, gepubliceerd in Cell, concentreerde zich op uitzonderlijk goed bewaard spierweefsel van ‘Yuka’, een jonge mammoet die vermoedelijk kort voor zijn dood door holenleeuwen was aangevallen. Door het RNA dat in deze overblijfselen aanwezig is te sequencen, identificeerden wetenschappers actieve genen die verband houden met spiercontractie, metabolische regulatie en stressreactie. Dit levert een momentopname op van de fysiologische toestand van de mammoet tijdens zijn laatste uren, een detailniveau dat onmogelijk uit DNA alleen kan worden verkregen.
Voorbij eiwitcoderende genen
Het team vond niet alleen RNA dat codeert voor eiwitten. Ze ontdekten ook microRNA’s: kleine, niet-coderende RNA-moleculen die de genactiviteit reguleren. Deze microRNA’s waren van cruciaal belang voor het bevestigen van de gigantische oorsprong van de monsters, omdat ze zeldzame mutaties bevatten die uniek zijn voor de soort. De ontdekking van deze regulerende RNA’s is bijzonder belangrijk, wat aantoont dat zelfs complexe genregulatie millennia lang behouden kan blijven.
Implicaties voor toekomstig onderzoek
De implicaties van deze doorbraak reiken veel verder dan mammoeten. Het vermogen om oud RNA te herstellen opent de deur voor het bestuderen van uitgestorven virussen, inclusief virussen die bewaard zijn gebleven in permafrost. Het sequencen van RNA-virussen zoals griep en coronavirussen uit overblijfselen uit de ijstijd zou kritische inzichten kunnen opleveren in hun evolutie en mogelijke heropkomst.
Een nieuw tijdperk in de paleogenomics
Het succes van de studie toont aan dat RNA-moleculen veel langer kunnen overleven dan eerder werd gedacht. Dit betekent dat wetenschappers niet alleen in staat zullen zijn om te bestuderen welke genen ‘aangezet’ zijn bij uitgestorven dieren, maar ook om de dynamische processen van genregulatie in realtime te onderzoeken, bevroren in de oude geschiedenis.
“Onze resultaten tonen aan dat RNA-moleculen veel langer kunnen overleven dan eerder werd gedacht. Dit betekent dat we niet alleen in staat zullen zijn om te bestuderen welke genen ‘aangezet’ zijn bij verschillende uitgestorven dieren, maar dat het ook mogelijk zal zijn om RNA-virussen, zoals griep en coronavirussen, te sequencen die bewaard zijn gebleven in overblijfselen uit de ijstijd.’ – Love Dalén, hoogleraar evolutionaire genomica aan de Universiteit van Stockholm.
Toekomstig onderzoek zal waarschijnlijk oud RNA combineren met andere bewaarde biomoleculen – DNA, eiwitten en meer – om een alomvattend beeld van uitgestorven leven te reconstrueren. Deze studie markeert een cruciaal moment, dat ons begrip van paleogenomics opnieuw vormgeeft en een nieuw tijdperk opent in de studie van het verleden
