Paläogenetici úspěšně izolovali 39.000 let starou RNA z mamuta z permafrostu
Datum: 17. listopadu 2025, Čas čtení: 5 minut
Paläogenetici dosáhli rekordního úspěchu: Mamutí mládě „Yuka“, které zemřelo před 39.000 lety, poskytlo světu nejstarší známou RNA, což přináší jedinečné pohledy na jeho biologii a stav. RNA molekuly odhalují, které geny byly aktivní v době smrti mladého mamuta. První úspěšná izolace mammutí RNA ukazuje, že tyto molekuly mohou přežít v permafrostu a možná i jinde déle, než se dosud předpokládalo.
Historií analýzy DNA a RNA starověkých zvířat se zabývali paläogenetici už v minulosti. Například DNA mamuta starého jednu milion let byla již úspěšně extrahována. Zatímco DNA může sdělit, které geny zvíře nese, nedokáže však říct, zda byly aktivní a jak byly regulovány. Tyto informace jsou zásadní pro pochopení životního stylu a fyziologie vyhynulých živočichů.
RNA, která kopíruje genetické instrukce v buněčném jádře a přenáší je k buněčným „fabrikám“ na proteiny, může poskytnout další cenné poznatky. Přesto jsou RNA molekuly křehké a rychle se degradují enzymy. Dosud se pouze v několika případech podařilo extrahovat starou RNA, například z 130 let starého muzejního vzorku tasmánského tygra a z 14.000 let starého vlka zmraženého v permafrostu.
Nyní se paläogenetikům podařilo izolovat ještě starší RNA z mamutů za doby ledové. Emilio Mármol z univerzity ve Stockholmu a jeho kolegové odebírali vzorky od deseti mamutů, které byly zachovány v sibiřském permafrostu. Jedním z nich bylo mamutí mládě Yuka, které zemřelo před 39.000 lety. Tým provedl analýzy DNA a RNA sekvencí a porovnával je s genetickým materiálem asijského slona, aby ověřil, že rekonstruované molekuly skutečně pocházejí od mamuta.
Úspěch byl přítomen: U tří ze deseti mamutů se podařilo izolovat RNA sekvence. Nejvíce úspěchů zaznamenali s mladým mamutem Yukou, ze kterého bylo extrahováno více než 300 messenger RNA kódujících proteinů. Dále našli 60 různých microRNA, krátkých RNA sekvencí, které mohou regulovat produkci proteinů blokováním messenger RNA.
„To, co jsme objevili, představuje nejstarší dokumentované transkripční signatury,“ uvedl Mármol a jeho tým. „Tato RNA z mamuta je více než dvakrát starší než předchozí RNA úlomky z vlka z pozdního pleistocénu.“ To dokazuje, že RNA může za vhodných podmínek přežít mnohem déle, než jsme předpokládali.
Ohledně smrtních okolností Yuky RNA naznačuje, že svaly mladého mamuta byly těsně před smrtí velmi aktivní, protože mnohé sekvence pocházely z genů klíčových pro svalovou kontrakci a vývoj svalových buněk. Mamut také vykazoval jasné známky stresu a paläogenetici našli messenger RNA spojené s regulací metabolizmu ve stresových situacích.
Navíc microRNA, které byly nalezeny v tkáních mamutího mláděte, poskytly nové pohledy. „MicroRNA, které není kódováno pro proteiny, představuje některé z našich nejzajímavějších objevů,“ vysvětluje spoluautor Marc Friedländer z univerzity ve Stockholmu. „MikroRNA specifické pro svaly, které jsme našli v tkáních mamuta, jsou přímým důkazem pravěké genové regulace v reálném čase.“ Takovéto úspěchy jsou bezprecedentní.
Navíc srovnání RNA mamuta s moderními slony přineslo první náznaky specifických vlastností mamutů. „Našli jsme vzácné mutace v určitých microRNA, které jednoznačně dokládají jejich mamutí původ,“ říká spoluautor Bastian Fromm z Arktické university Norska v Tromsø. „Dokonce jsme byli schopni objevit nové geny na základě RNA důkazů – což předtím nebylo v tak starých pozůstatcích nikdy pokusné.“
Vědci byli překvapeni, když se při detailní analýze DNA mamutího mláděte zjistilo, že Yuka, dříve považována za samice, byla ve skutečnosti samec. Analýzy ukázaly, že Yuka měla pouze polovinu DNA chromozomů X, což naznačuje přítomnost pouze jednoho X chromozomu a tedy mužský XY genotyp.
Podle vědců označují jejich objevy významný pokrok v oblasti paläogenetiky. „Naše výsledky ukazují, že staré RNA molekuly mohou přežít velmi dlouhé časové období,“ říkají Mármol a jeho kolegové. „Odhalují nám dlouho zapomenuté vrstvy biologických informací, které doplňují zjištění z analýz staré DNA a proteinů.“
Paläogenetici nyní plánují ve svých budoucích studiích spojit prehistorickou RNA s DNA, proteiny a dalšími zachovalými biomolekulami. „Takovéto studie by mohly zásadně změnit naše porozumění vyhynulé megafauně a dalším druhům tím, že odhalí mnohé skryté vrstvy biologie, které až dosud byly v čase zamrzlé,“ říká Mármol.
