Suche
Mein Konto
وصلت إلى التندرا المتجمدة في سيبيريا منذ حوالي 50000 عام الماموث الصوفي نهايته في ظروف غامضة. في عينات من جلد الحيوان، اكتشف الباحثون الآن الكروموسومات التي تم الحفاظ عليها في تكوينها الأصلي ثلاثي الأبعاد 1– وهو الإنجاز الذي كان يعتبر في السابق مستحيلاً في أبحاث الحمض النووي باستخدام الحمض النووي الأحفوري.
وكشف الفريق أيضًا عن التنظيم المكاني لجزيئات الحمض النووي للماموث والجينات النشطة في جلده، بما في ذلك الجين الذي يمنح الحيوان مظهره الرقيق. تم إنجاز العمل اليومخليةنشرت.
هذه الدراسة هي الأولى التي تعلن عن البنية ثلاثية الأبعاد لجينوم قديم، كما يقول لودوفيك أورلاندو، عالم الآثار الجزيئية في جامعة بول ساباتير في تولوز بفرنسا، والذي لم يشارك في البحث. نظرًا لأن البنية المكانية للجينوم - المجموعة الكاملة للمادة الوراثية للكائن الحي - توفر أدلة حول نشاط الجينات، فإن فهم هذه البنية يمكن أن يوفر رؤى أعمق في البيولوجيا الخلوية لجلد الماموث من مجرد فحص تسلسل الحمض النووي وحده، كما يقول. "هذا العمل ببساطة غير مسبوق."
الدمار عبر الزمن
منذ حوالي 40 عامًا، اكتشف العلماء أن بقايا الحمض النووي يمكن أن تبقى في عينات من الماضي البعيد ، مشتمل مومياوات مصرية عمرها آلاف السنين. أصبح من الواضح منذ ذلك الحين أن الحمض النووي قد تم الحفاظ عليه في العديد من البقايا القديمة.
مع مرور الوقت، يتحلل الحمض النووي ويعاني من تلف كيميائي، لذلك لم يحصل الباحثون في السابق إلا على أجزاء من الحمض النووي التي ليس لها بنية متماسكة، كما يقول المؤلف المشارك في الدراسة إيريز ليبرمان أيدن، عالم الوراثة في كلية بايلور للطب في هيوستن، تكساس. ويقول إن إعادة بناء جينوم ثلاثي الأبعاد من مثل هذه القطع يكاد يكون مستحيلاً: فجينوم الثدييات أكبر بمقدار 30 مليون مرة من جزء نموذجي من الحمض النووي القديم.
اكتشاف مذهل
وفي تحدي لهذا الافتراض، بدأ ليبرمان أيدن وزملاؤه بحثًا دام تسع سنوات عن عينات قديمة محفوظة جيدًا، وفي النهاية عثروا على كروموسومات سليمة تقريبًا في عينات جلد عمرها 52 ألف عام مأخوذة من ماموث صوفي (الماموثوس البدائي) والتي جاءت من التربة الصقيعية السيبيرية. تقول المؤلفة المشاركة في الدراسة سينثيا بيريز إسترادا، عالمة الوراثة في كلية بايلور للطب، إن هذا الاكتشاف كان "مذهلاً بكل بساطة".
قام الباحثون بتحليل بنية كروموسومات الماموث وكشفوا عن طي جزيء الحمض النووي وتنظيمه المكاني في نواة الخلية - وهما ميزتان تحددان الجينات التي يتم تشغيلها وإلى متى.
قارن مع الفيلة الحديثة، هي أقرب أقرباء الماموث الأحياء لم تظهر فقط أوجه التشابه في عدد الكروموسومات وبنيتها، ولكن أيضًا الاختلافات في نشاط الجينات المشاركة في نمو الشعر والتكيف مع البرد.
الحمض النووي المجفف بالتجميد
واقترح الباحثون أن كروموسومات الماموث تم الحفاظ عليها في حالة تشبه الزجاج من خلال عملية تجفيف مماثلة لتلك المستخدمة في صنع لحم البقر المقدد. ينتج عن هذه التقنية نسيج تكون فيه جزيئات الحمض النووي متراصة بإحكام وغير متحركة.
أكدت تجارب الفريق على لحم البقر المقدد المجفف بالتجميد، والذي تعرض لاختبارات قاسية مثل إطلاق النار عليه بمسدس ودهسه بسيارة، نظرية الباحثين: تحطم اللحم المقدد مثل الزجاج، لكن كروموسوماته ظلت سليمة.
يقول فيكتور مورينو مايار، المتخصص في علم جينوم المجموعات السكانية القديمة في جامعة كوبنهاجن، والذي لم يشارك في الدراسة: "لا تعتقد بأي حال من الأحوال أن الحمض النووي [القديم] سيتم الحفاظ عليه بشكله الحالي". ويقول إن رؤية قدرتها على القيام بذلك "أمر رائع حقًا".
تشير النتائج إلى أن إمكانية استعادة الحمض النووي القديم تتجاوز ما كان يُعتقد سابقًا أنه ممكن، بشرط أن تكون الظروف مثالية، كما يقول مورينو مايار.
تقول إريونا هيسولي، رئيسة قسم علوم الحياة في جامعة كاليفورنيا، إن النهج المتبع في هذه الورقة البحثية يمكن أن يساعد الباحثين أيضًا على تجميع جينوم كامل للماموث. تعمل شركة Colossal Biosciences، وهي شركة للتكنولوجيا الحيوية في دالاس، تكساس، على إحياء الماموث الصوفي..
ويقول هيسولي، الذي لم يشارك في الدراسة، إن الجينوم الكامل للماموث يمكن أن يساعد في الكشف عن السمات التي قد تكون ذات صلة بخطة الشركة الجريئة. خلق هجين الفيل والماموث والذي يشبه الحيوان المنقرض ويمكن إعادته إلى بيئته الطبيعية.