Впервые секвенирована РНК 40-тысячелетнего мамонта: историческое событие для генетики

Исследование было сосредоточено на останках Юки, молодого мамонта, погибшего почти 40 000 лет назад в условиях вечной мерзлоты Сибири.

В отличие от ДНК, которая предоставляет статическую информацию о генетической наследственности, РНК даёт динамическое представление о биологии животного.

«С помощью РНК мы можем получить прямые доказательства того, какие гены были „включены“, что позволяет заглянуть в последние мгновения жизни мамонта, бродившего по Земле во время последнего ледникового периода. Эту информацию невозможно получить только с помощью ДНК», — объясняет Эмилио Мармоль, ведущий автор исследования и научный сотрудник Института Глобуса в Копенгагене. Анализ образцов мышечной ткани Юки выявил специфические паттерны экспрессии генов.

Из более чем 20 000 генов в геноме мамонта исследователям удалось определить, какие из них активно участвуют в регуляции метаболизма и сокращении мышц.

Стресс, пещерные львы и микроРНК

Одним из самых интересных открытий стало обнаружение признаков клеточного стресса в тканях Юки.

Это подтверждает результаты предыдущих исследований, предполагавших, что молодой мамонтёнок подвергся нападению пещерных львов незадолго до смерти.

Помимо генов, кодирующих белки, группа обнаружила множество регуляторных молекул, известных как микроРНК.

«Обнаруженные нами специфичные для мышц микроРНК являются прямым доказательством того, что генетическая регуляция происходила в реальном времени в древности. Это первый случай, когда удалось добиться чего-то подобного», — говорит Марк Фридлендер, доцент Стокгольмского университета и SciLifeLab.

Эти микроРНК также послужили «неопровержимым доказательством» подлинности.

Бастиан Фромм из Арктического университета Норвегии отмечает, что они обнаружили редкие мутации в этих молекулах, подтверждающие их исключительно мамонтовое происхождение, и даже обнаружили новые гены, основываясь исключительно на данных РНК.

Переписывая правила древней биологии

Это открытие бросает вызов научной догме о том, что РНК распадается практически сразу после смерти.

«Наши результаты показывают, что молекулы РНК могут существовать гораздо дольше, чем считалось ранее», — говорит Лав Дален, профессор эволюционной геномики. Значение этого открытия огромно.

По словам Далена, этот метод не только позволит изучать биологию вымерших животных с беспрецедентной детализацией, но и откроет путь к секвенированию древних РНК-вирусов, таких как грипп или коронавирусы, сохранившихся в останках ледникового периода.

Группа ученых надеется, что в будущем сочетание доисторической ДНК, РНК и белков позволит им «в корне изменить наше понимание вымершей мегафауны», открыв скрытые слои биологии, которые до сих пор оставались замороженными во времени.

источник