Επιστήμονες κατάφεραν πρόσφατα να απομονώσουν και να αλληλουχήσουν το αρχαιότερο γνωστό μόριο RNA από ένα νεαρό αρσενικό μαλλιαρό μαμούθ ηλικίας περίπου 5 έως 10 ετών, το οποίο έζησε στη Σιβηρία πριν από περίπου 39.000 χρόνια.
Το μαμούθ, που ονομάστηκε Γιούκα (Yuka), είχε ανακαλυφθεί το 2010 στον μόνιμο παγετό της περιοχής, προσφέροντας στους ερευνητές μια μοναδική ευκαιρία να μελετήσουν τη βιολογία των μεγάλων θηλαστικών της Εποχής των Παγετώνων σε επίπεδο μορίου.
Το RNA, μόριο κρίσιμο για τις περισσότερες βιολογικές λειτουργίες, θεωρούνταν έως τώρα εξαιρετικά ευάλωτο και βραχύβιο. Ωστόσο, η νέα ανακάλυψη δείχνει ότι υπό κατάλληλες συνθήκες, όπως οι παγωμένες θερμοκρασίες της Σιβηρίας, μπορεί να διατηρηθεί για δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Μέσα από το RNA του Γιούκα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να αναλύσουν ποια γονίδια ήταν ενεργά λίγο πριν τον θάνατό του, εντοπίζοντας ενδείξεις κυτταρικού στρες στους ιστούς του.
Παραδοσιακά, η γνώση μας για τους προϊστορικούς οργανισμούς προέρχεται από απολιθώματα, τα οποία όμως παρέχουν περιορισμένες πληροφορίες για τη βιολογία και τη λειτουργία των οργανισμών αυτών. Η δυνατότητα ανάκτησης βιομορίων, όπως το RNA, ανοίγει νέους δρόμους για την κατανόηση των φυσιολογικών και μεταβολικών διαδικασιών των ζώων που έζησαν πριν από χιλιάδες χρόνια.
Η πρόσφατη ανακάλυψη συμπληρώνει τις εξελίξεις στη μελέτη αρχαίου DNA και πρωτεϊνών. Το DNA περιέχει τις γενετικές οδηγίες ενός οργανισμού, ενώ οι πρωτεΐνες εκτελούν τις περισσότερες κυτταρικές λειτουργίες. Το RNA, από την άλλη, λειτουργεί ως αγγελιοφόρος του γονιδιώματος, καθοδηγώντας τα κύτταρα σχετικά με το ποια γονίδια πρέπει να ενεργοποιηθούν ή να απενεργοποιηθούν, πώς να ρυθμίσουν τον μεταβολισμό και ποιες πρωτεΐνες να παράγουν.
«Με το RNA μπορείς να δεις σχεδόν σε πραγματικό χρόνο τι συνέβαινε μέσα στο κύτταρο ή τον ιστό τις τελευταίες στιγμές της ζωής του οργανισμού», δήλωσε ο Εμίλιο Μάρμολ, γενετιστής, κτηνίατρος και βιοπληροφορικός στο Globe Institute του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell. «Αυτό μας δίνει πρόσβαση στο λειτουργικό τοπίο του κυτταρικού μεταβολισμού των μαλλιαρών μαμούθ όταν ήταν ζωντανά, κάτι που δεν μπορεί να επιτευχθεί μόνο με DNA ή πρωτεΐνες», πρόσθεσε.
Το RNA είναι πιο ευάλωτο από το DNA και τις πρωτεΐνες. Μέχρι σήμερα, το αρχαιότερο ανακτημένο DNA προερχόταν από οργανισμούς ηλικίας περίπου 2 εκατομμυρίων ετών, ενώ οι παλαιότερες πρωτεΐνες προέρχονταν από έναν ρινόκερο χωρίς κέρατο ηλικίας 23 εκατομμυρίων ετών. Το παλαιότερο RNA που είχε εντοπιστεί πριν από τον Γιούκα προερχόταν από ένα λύκο ηλικίας 14.000 ετών στη Σιβηρία.
«Το βασικό εύρημα της μελέτης είναι ότι μπορούμε να ανακτήσουμε RNA από τόσο παλιά δείγματα», σημείωσε ο Λόβε Ντάλεν, γενετιστής και συν-συγγραφέας από το Πανεπιστήμιο της Στοκχόλμης και το Κέντρο Παλαιογενετικής στη Σουηδία. «Αυτό ανοίγει τον δρόμο για λεπτομερέστερες αναλύσεις προτύπων γονιδιακής έκφρασης στα μεγάλα θηλαστικά της Εποχής των Παγετώνων».
Το μαμούθ είχε υποστεί τραυματισμούς πριν από τον θάνατό του: βαθιές τομές στο δέρμα μαρτυρούν επίθεση από λιοντάρι των σπηλαίων, συγγενικό είδος του σημερινού αφρικανικού λιονταριού. «Καμία από τις πληγές δεν ήταν αρκετά σοβαρή για να προκαλέσει τον θάνατο του μαμούθ, οπότε η ακριβής αιτία παραμένει άγνωστη», δήλωσε ο Ντάλεν.
Η ανάλυση του RNA αποκάλυψε επίσης μοριακά ίχνη σχετιζόμενα με τη μυϊκή σύσπαση και τη ρύθμιση του μεταβολισμού υπό συνθήκες στρες, πιθανώς αποτέλεσμα της επίθεσης, χωρίς να μπορεί να αποκλειστεί άλλος παράγοντας.
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες πίστευαν ότι το RNA αποδομείται μέσα σε ώρες μετά τον θάνατο. Η ανακάλυψη του Γιούκα αποδεικνύει ότι υπό κατάλληλες περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως ο μόνιμος παγετός, μπορεί να διατηρηθεί για δεκάδες χιλιάδες χρόνια.
Το DNA του Γιούκα είχε ήδη αλληλουχηθεί από προηγούμενους ερευνητές. Αρχικά πιστευόταν ότι ήταν θηλυκό, αλλά τα γενετικά δεδομένα αποκάλυψαν ότι το μαμούθ ήταν αρσενικό και είχε ύψος περίπου 1,6 μέτρα. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι υπό κατάλληλες συνθήκες, το RNA μπορεί να ανακτηθεί και από ακόμη παλαιότερα δείγματα.
«Ελπίζουμε ότι η δουλειά μας θα αναζωπυρώσει το ενδιαφέρον για την αναζήτηση RNA σε άλλα παλαιά κατάλοιπα, όχι μόνο από την Εποχή των Παγετώνων ή εξαφανισμένα είδη, αλλά και από μεσαιωνικά ή ιστορικά δείγματα, τόσο από εξαφανισμένους όσο και από σύγχρονους οργανισμούς», κατέληξε ο Μάρμολ.
Πηγή: Independent
