Ученым удалось совершить прорыв в палеогеномике: успешно извлечь и секвенировать молекулы РНК из 40 000-летнего шерстистого мамонта, сохранившегося в сибирской вечной мерзлоте. Это самая древняя РНК, когда-либо восстановленная, которая предлагает беспрецедентное понимание биологии вымерших видов и ставит под сомнение предыдущие предположения о хрупкости этой молекулы.
Переписывая Палеогеномику
На протяжении многих лет ученые полагались на анализ ДНК для восстановления геномов вымерших животных, таких как мамонты. Однако ДНК предоставляет лишь статический чертеж. РНК, молекула, которая показывает, какие гены активно «включены», оставалась неуловимой из-за ее быстрого разрушения после смерти. Это исследование демонстрирует, что РНК может выживать десятки тысяч лет в подходящих условиях, открывая новую границу в палеогеномике.
Раскрывая Последние Моменты Мамонта
Исследование, опубликованное в журнале Cell, было сосредоточено на исключительно хорошо сохранившейся мышечной ткани «Юки», молодого мамонта, предположительно атакованного пещерными львами незадолго до смерти. Секвенируя РНК, присутствующую в этих останках, ученые идентифицировали активные гены, связанные с сокращением мышц, регуляцией метаболизма и реакцией на стресс. Это дает снимок физиологического состояния мамонта в его последние часы, уровень детализации, недоступный только с помощью ДНК.
За Пределами Кодирующих Белок Генов
Команда обнаружила не только РНК, кодирующую белки. Они также обнаружили микроРНК — небольшие некодирующие молекулы РНК, которые регулируют активность генов. Эти микроРНК сыграли ключевую роль в подтверждении происхождения образцов от мамонта, поскольку они содержали редкие мутации, уникальные для этого вида. Обнаружение этих регуляторных РНК особенно важно, поскольку оно демонстрирует, что даже сложная регуляция генов может сохраняться на протяжении тысячелетий.
Последствия для Будущих Исследований
Последствия этого прорыва выходят далеко за рамки мамонтов. Способность восстанавливать древнюю РНК открывает дверь для изучения вымерших вирусов, в том числе тех, что сохранились в вечной мерзлоте. Секвенирование РНК-вирусов, таких как грипп и коронавирусы, из останков ледникового периода может дать важные сведения об их эволюции и возможном повторном появлении.
Новая Эра в Палеогеномике
Успех исследования демонстрирует, что молекулы РНК могут выживать гораздо дольше, чем считалось ранее. Это означает, что ученые смогут не только изучать, какие гены «включены» у вымерших животных, но и исследовать динамические процессы регуляции генов в реальном времени, замороженные в древней истории.
«Наши результаты демонстрируют, что молекулы РНК могут выживать гораздо дольше, чем считалось ранее. Это означает, что мы сможем не только изучать, какие гены «включены» у разных вымерших животных, но и будет возможно секвенировать РНК-вирусы, такие как грипп и коронавирусы, сохранившиеся в останках ледникового периода». – Лав Дален, профессор эволюционной геномики Стокгольмского университета.
Будущие исследования, вероятно, объединят древнюю РНК с другими сохранившимися биомолекулами — ДНК, белками и многим другим — чтобы воссоздать всеобъемлющую картину вымершей жизни. Это исследование знаменует собой поворотный момент, изменяющий наше понимание палеогеномики и открывающий новую эру в изучении прошлого.
