Nejstarší RNA sekvence: Detaily posledních chvil mamuta starého 40 000 let
V současné Sibiři byla zjištěna starobylá ribonukleová kyselina (RNA) z pozůstatků mladého mamuta „Juka“, který zemřel před přibližně 40 000 lety. Tento biologický pozůstatek poskytuje cenné poznatky o posledních okamžicích mamuta.
RNA byla extrahována z mumifikované tkáně nohou, která byla po tisíce let velmi dobře zachována v trvalém mrazu. Analýza takto staré RNA je poprvé, kdy vědci zkoumali, které geny byly aktivovány v okamžiku smrti.
„Všechny buňky v organismu, ať už jsou to neurony, jaterní nebo svalové, mají stejnou DNA. Proto je RNA tím, co je odlišuje,“ říká profesor Love Dalén z Centra pro starověkou genetiku na Univerzitě ve Stockholmu, hlavní autor studie. Podle něho se jedná o problém, jakým způsobem jsou geny aktivovány či deaktivovány v různých typech buněk. Tato studie byla publikována v časopise Cell.
DNA a RNA jsou přítomny ve všech živých organismech. Zatímco DNA je „hard kód“ života, RNA funguje jako „zpráva“, která čte pokyny z DNA a pomáhá buňkám při výrobě proteinů.
Starověká DNA může přežít více než milion let a zásadně mění naše porozumění minulosti. Na druhé straně RNA byla považována za „rychle se rozpadající“. Zda je metodika použitá v této studii použitelná i na vzorky s méně příznivými podmínkami pro zachování, zůstává otázkou.
Z deseti analyzovaných vzorků, včetně části lebky srstnatého mamuta, byly RNA fragmenty identifikovány ve třech vzorcích. Pouze jeden z nich poskytl podrobné sekvenční údaje o tom, jak fungovaly geny mamuta v okamžiku jeho smrti. Tento vzorek byl nalezen v roce 2010 v těle Juky.
Data ukázala přítomnost messenger RNA a mikro RNA. Kombinací těchto informací se ukázaly některé biologické procesy, které se odehrávaly v buňkách těsně před smrtí. „Tento jedinec byl pravděpodobně blízko své smrti, což se projevilo i ve svalovém metabolismu,“ uvedl Emilio Marmolejo Sánchez, postdoktorsky výzkumník na Univerzitě v Kodani a hlavní autor studie.
Podle výzkumu bylo v tkáních mamuta prokázáno převládání „pomalých svalových vláken“, což by mohlo být odpovědí na jeho „poslední tep“. „Mikro RNA specifická pro svaly z nalezených tkání mamuta je přímým důkazem genetické regulace probíhající v reálném čase v dávné minulosti,“ uvedl Mark Friedländer, docent na Univerzitě ve Stockholmu a spolupatrovník studie. „Takové výsledky jsou bezprecedentní.“
Love Dalén, který analyzoval nejstarší DNA mamuta, uvedl, že technika vyvinutá týmem má potenciál otevřít nové cesty pro vědecký výzkum minulosti. „Všechny tyto vzorky byly vysoce kvalitní a unikátní, a pouze tři z nich se ukázaly jako úspěšné, což se může zdát jako velmi specifické. Mám však pocit, že metodika se bude vyvíjet. Existuje mnoho laboratoří po celém světě, které mají zájem o RNA. Jsem přesvědčen, že budou vyvinuty mnohem lepší metody pro získání RNA,“ dodal Dalén.
Pokud se tato metodika stane široce použitelnou, může to otevřít cestu pro studium evoluce mnoha starověkých virů, které existují pouze ve formě RNA, podobně jako se to dělá při analýze DNA starověkých bakterií pro studium genetického původu a evoluce bakteriálních patogenů, jako je mor nebo syfilis.
RNA z mamuta je zatím nejstarší, kterou vědci dosud získali, nicméně není to poprvé, kdy byly analyzovány vzorky RNA. V roce 2023 byl proveden výzkum, který zkoumal RNA z Tasmánského tygra (Thylacine), jehož vzorky se nacházely ve Stockholmském přírodovědeckém muzeu.
