Suche
Mein Konto
På den frosne tundraen i Sibir for rundt 50 000 år siden ankom Ullen mammut hans ende under mystiske omstendigheter. I prøver av dyrets hud har forskere nå oppdaget kromosomer som har blitt bevart i sin opprinnelige 3D-konfigurasjon 1– en prestasjon som tidligere ble ansett som umulig i DNA-forskning med fossilt DNA.
Teamet avslørte også den romlige organiseringen av mammutens DNA-molekyler og de aktive genene i huden, inkludert et gen som gir dyret det luftige utseendet. Arbeidet ble gjort i dagCellepublisert.
Studien er den første som rapporterer 3D-strukturen til et eldgammelt genom, sier Ludovic Orlando, en molekylær arkeolog ved Paul Sabatier University i Toulouse, Frankrike, som ikke var involvert i forskningen. Fordi den romlige strukturen til et genom – det komplette settet av en organismes genetiske materiale – gir ledetråder om genaktivitet, kan forståelsen av denne strukturen gi dypere innsikt i cellebiologien til mammuthud enn bare å undersøke DNA-sekvensen alene, sier han. "Dette arbeidet er rett og slett enestående."
Ødeleggelse gjennom tiden
For rundt 40 år siden oppdaget forskere at rester av DNA kunne overleve i prøver fra en fjern fortid, inkludert Egyptiske mumier som er tusenvis av år gamle. Det har siden vist seg at DNA har blitt bevart i mange gamle levninger.
Ettersom tiden går, brytes DNA ned og lider av kjemisk skade, så forskere hadde tidligere bare fått DNA-fragmenter som ikke hadde noen sammenhengende struktur, sier studiemedforfatter Erez Lieberman Aiden, en genetiker ved Baylor College of Medicine i Houston, Texas. Å rekonstruere et 3D-genom fra slike biter er nesten umulig: et pattedyrgenom er 30 millioner ganger større enn et typisk fragment av gammelt DNA, sier han.
Utrolig oppdagelse
Ved å utfordre denne antagelsen begynte Lieberman Aiden og hans kolleger et ni år langt søk etter godt bevarte eldgamle prøver og fant til slutt nesten intakte kromosomer i 52 000 år gamle hudprøver fra en ullen mammut (Mammuthus primigenius), som kom fra den sibirske permafrosten. Oppdagelsen var "rett og slett fantastisk," sier studiemedforfatter Cynthia Pérez Estrada, en genetiker ved Baylor College of Medicine.
Forskerne analyserte strukturen til mammutens kromosomer og avslørte foldingen av DNA-molekylet og dets romlige organisering i cellekjernen – to funksjoner som bestemmer hvilke gener som er slått på og hvor lenge.
Sammenlign med moderne elefanter, mammutens nærmeste levende slektninger, viste ikke bare likheter i kromosomantall og struktur, men også forskjeller i aktiviteten til gener involvert i hårvekst og kuldetilpasning.
Frysetørket DNA
Forskerne foreslo at mammutkromosomene ble bevart i en glasslignende tilstand gjennom en dehydreringsprosess som ligner på den som ble brukt til å gjøre beef jerky. Denne teknikken resulterer i et vev der DNA-molekylene er tettpakket og immobile.
Teamets eksperimenter på frysetørket beef jerky, som ble utsatt for ekstreme tester som å bli skutt på med en pistol og kjørt over av en bil, bekreftet forskernes teori: Jerkyen knuste som glass, men kromosomene forble intakte.
"På ingen måte ville du tro at [gammelt] DNA ville bli bevart i sin form," sier Víctor Moreno Mayar, en spesialist i genomikk av eldgamle populasjoner ved Universitetet i København, som ikke var involvert i studien. Å se at hun kan gjøre det "er veldig kult," sier han.
Resultatene tyder på at potensialet for å gjenopprette gammelt DNA går utover det man tidligere trodde var mulig, forutsatt at forholdene er ideelle, sier Moreno Mayar.
Tilnærmingen i artikkelen kan også hjelpe forskere med å sette sammen et komplett mammutgenom, sier Eriona Hysolli, leder for biovitenskap ved Colossal Biosciences, et bioteknologiselskap i Dallas, Texas, som jobber med å gjenopplive den ullene mammuten.
Hysolli, som ikke var involvert i studien, sier at et komplett mammutgenom kan bidra til å avsløre egenskaper som kan være relevante for selskapets dristige plan - skapelsen av en elefant-mammut-hybrid, som ligner det utdødde dyret og kan gjeninnføres i sitt naturlige habitat.