Международная команда ученых совершила прорыв в палеогенетике: впервые в истории из останков мамонта, пролежавших в вечной мерзлоте почти 40 000 лет, удалось выделить и секвенировать РНК. Это открытие открывает новые горизонты для изучения биологии вымерших видов.
Останки мамонта, найденные в сибирской мерзлоте, стали настоящим сокровищем для науки. Именно из них исследователи впервые получили фрагменты РНК такой давности. РНК – это молекула, отвечающая за передачу и реализацию генетической информации, но она значительно менее стабильна, чем ДНК. Поэтому до этого момента считалось, что ее сохранение в течение десятков тысяч лет невозможно.
Как объясняет ведущий автор исследования, палеогенетик Эмилио Мармоль из Стокгольмского университета, «благодаря РНК мы получаем прямые подсказки о том, какие гены были активированы и какие процессы происходили в клетках перед смертью животного». Это позволяет заглянуть в биологию вымерших существ так, как это было невозможно раньше.
Поиск РНК у мамонтов из вечной мерзлоты
Ученые использовали современные методы экстракции и секвенирования, адаптированные для работы с хрупкой молекулой РНК. Ключевую роль в сохранении сыграла низкая температура вечной мерзлоты, которая замедлила разрушение биомолекул. Из десяти исследованных мамонтов только у трех удалось выделить фрагменты РНК, а лучший материал предоставил молодой мамонт «Юка».
«Юка» был не самцом и был съеден хищниками
Анализ РНК позволил не только определить пол животного (обнаружена только одна Х-хромосома, что свидетельствует о том, что «Юка» был самцом), но и получить уникальные данные о его физиологическом состоянии. Обнаруженные маркеры клеточного стресса и активность мышечных генов подтверждают гипотезу о нападении хищников, вероятно, пещерных львов.
Исследователи идентифицировали более 300 мРНК и около 60 различных микроРНК из мышечных клеток «Юки». Это первый случай, когда удалось проследить регуляцию генов в реальном времени в организме, который жил десятки тысяч лет назад.
«Мы расширили границы выделения ДНК на более чем миллион лет в прошлое», — отмечают исследователи. Однако именно РНК позволяет узнать, какие гены были активны непосредственно перед смертью животного, что невозможно с помощью только ДНК.
Открытие доказывает, что РНК может сохраняться гораздо дольше, чем считалось ранее, если условия благоприятны. Это открывает новые возможности для реконструкции биологии и эволюции вымерших видов. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Выделение РНК из мамонта «Юка» стало революционным шагом в палеогенетике. Это открытие не только расширяет наши знания о вымерших видах, но и доказывает, что даже такие хрупкие молекулы, как РНК, могут сохраняться десятки тысяч лет. Ученые надеются, что дальнейшие исследования помогут еще глубже понять биологию и эволюцию древних животных.
