Genomul 3D al unui mamut lânos, reconstruit de oamenii de ştiinţă

Pielea unui mamut lânos siberian a fost expusă la condiţii atât de glaciale, în urmă cu 52.000 de ani, încât s-a liofilizat spontan, conservând fragmente de ADN. Oamenii de ştiinţă au folosit acum aceste probe pentru a reconstrui genomul tridimensional al animalului, o reuşită care ar putea contribui la o mai bună înţelegere a speciilor dispărute şi chiar la stimularea eforturilor de a le readuce la viaţă, relatează vineri AFP, transmite Agerpres.

Până în prezent, specimenele de ADN antic găsite erau prezente, în general, sub formă de fragmente incomplete, limitând semnificativ cantitatea de informaţii pe care cercetătorii le puteau extrage din ele.

„Acum am arătat că, în anumite circumstanţe, nu se păstrează doar aceste fragmente de ADN, ci şi dispunerea lor iniţială”, a declarat pentru AFP Olga Dudchenko, geneticiană la Colegiul de Medicină Baylor din Statele Unite, coautoare a studiului ale cărui rezultate au fost publicate joi în jurnalul ştiinţific Cell.

Înţelegerea arhitecturii 3D a genomului – setul complet al ADN-ului său – este crucială pentru identificarea genelor active asociate anumitor organe. Astfel, se poate înţelege, spre exemplu, modul în care celulele creierului îi permit acestuia să gândească, cele ale inimii să bată, iar cele ale sistemului imunitar să lupte împotriva bolilor.

S-a crezut mult timp că din cauza degradării rapide a particulelor foarte mici, aceste informaţii se pierd în mod inevitabil.

Însă, în urmă cu aproximativ zece ani, o echipă internaţională de oameni de ştiinţă şi-a propus să găsească o probă străveche a cărei organizare 3D a ADN-ului a rămas aproape intactă, până în punctul în care ar putea fi reconstruită în întregime cu ajutorul unei tehnici noi.

Căutarea lor i-a condus spre o probă de mamut lânos excepţional de bine conservată, descoperită în nord-estul Siberiei în 2018.

Nu este clar dacă acest pahiderm – o femelă – a murit în mod natural sau a fost ucis de oameni. Se pare că acesta a fost ulterior dezmembrat, rămânând însă intactă pielea din jurul capului, gâtului şi urechii stângi.

Carne uscată

Cercetătorii au emis ipoteza că pielea a îngheţat şi s-a deshidratat, trecând într-o stare aproape sticloasă, în care au rămas prinse moleculele sale şi s-a păstrat forma cromozomilor săi – structurile care conţin ADN.

Pe scurt, cercetătorii s-au trezit în prezenţa unei bucăţi de carne uscată de la un mamut lânos.

Pentru a-i studia rezistenţa, ei au supus bucăţi de carne uscată din zilele noastre (atât fabricate în laborator, cât şi achiziţionate din comerţ) la o serie de teste care simulează tipul de daune pe care probabil le-au suferit eşantioanele antice de-a lungul mileniilor.

„Am tras în ea cu o armă. Am călcat-o cu maşina”, a descris într-un comunicat Cynthia Perez Estrada, de asemenea coautoare a studiului. De fiecare dată, carnea uscată se rupea în bucăţi mici. „Dar, la scară nanometrică, cromozomii erau intacţi, neschimbaţi”, a explicat cercetătoarea de la Universitatea Rice din Statele Unite.

Una dintre descoperirile majore ale acestei cercetări: mamuţii aveau 28 de perechi de cromozomi. Ceea ce este în concordanţă cu cele 28 de perechi de cromozomi de la elefanţi, animalele vii cele mai apropiate de mamuţi. Însă, „înainte acestui studiu, fiecare îşi putea da cu părerea”, a spus Olga Dudchenko.

„Dez-extincţie”

Oamenii de ştiinţă au identificat, totodată, câteva gene care ar putea fi cele care le conferă mamuţilor lânoşi caracteristicile lor – inclusiv o genă responsabilă pentru genele lungi şi groase.

Erez Lieberman Aiden, care a condus acest studiu, a declarat pentru AFP că, deşi scopul grupului de cercetători nu a fost acela de a readuce la viaţă mamuţii, informaţiile adunate ar putea ajuta în acest sens.

O echipă japoneză intenţionează să cloneze mamuţi lânoşi, în timp ce un grup american încearcă să creeze elefanţi „mamutizaţi” genetic.

În piele, „96% dintre gene sunt practic în aceeaşi stare de activitate ca la un elefant”, a declarat Erez Lieberman Aiden. Ceea ce înseamnă că oamenii de ştiinţă care lucrează la aceste eforturi de „dez-extincţie” se pot concentra acum pe restul de 4%.

Autorii acestui studiu speră că acesta ar putea marca începutul unui nou capitol pentru paleogenetică, în cazul în care vor fi descoperite mai multe mostre de acest tip.

Olga Dudchenko a declarat că permafrostul din Arctica rămâne un loc promiţător pentru a le căuta, dar procesele de mumificare practicate de anumite civilizaţii antice, spre exemplu pe animale domestice, ar fi putut, de asemenea, să facă posibilă păstrarea ADN-ului lor.