Objevení nejstarší RNA z mamuta Yuky
Mamut, který zemřel před 39 000 lety v důsledku útoku lvích jeskynních, umožnil vědcům získat nejstarší RNA získanou až dosud. Zvíře, nazvané Yuka, bylo uchováno v permafrostu na Sibiři a bylo objeveno v roce 2010. Tým, ve kterém pracoval i španělský badatel Emilio Mármol Sánchez, se úspěšně podařilo izolovat a sekvencovat RNA z mražených svalových zbytků tohoto mláděte. Tato RNA poskytla cenné informace na molekulární úrovni o posledních momentech jeho života.
Mladý mamut, který pravděpodobně zemřel kvůli útoku stáda lvích jeskynních, byl nalezen na svahu Oyogos Yar. V roce 2010 jej objevili obyvatelé obce Yukagir, a odtud pochází jeho název. O několik let později se týmu vědců podařilo poprvé úspěšně izolovat a sekvence RNA pocházející z chlupatých mamutů doby ledové. Výzkum ukázal, že RNA, stejně jako DNA, může být uchována po dlouhou dobu.
Vědci se zaměřili na vzorky deseti mamutů a z tří z nich se podařilo získat RNA. „Nejlepší výsledky jsme dosáhli s Yukou. Z jiného, staršího exempláře, který byl asi 50 000 let starý, jsme také získali RNA, ale její kvalita není tak vysoká,“ vysvětluje Mármol, který byl postdoktorandem na univerzitě ve Stockholmu a nyní pracuje v Globe Institutu v Kodani. Další mamut, který byl nazván Chris Waddle podle anglického fotbalisty, měl téměř neporušenou kůži a srst.
Vědci jsou již roky schopni sekvencovat velmi starou DNA, což umožnilo rekonstruovat genom a evoluční historii těchto velikánů, kteří vyhynuli před asi 4 000 lety. Dosud byl nejstarší DNA roku zvířete nalezeného patřící mamutovi s věkem jednoho milionu let, zatímco DNA byla také získána ze sedimentů na Grónsku měřících dva miliony let.
Mármol pokračuje, že kdežto RNA se obecně považuje za příliš křehké, aby přežilo po dlouhou dobu, tady má případ Yuky jiný výsledek: „Pokud je RNA uchována v chladném, suchém a bezvodém prostředí, může přežít dlouhá staletí, a to jak RNA, tak DNA, protože jsou chemicky velmi podobné.“
Jasněji o tom, co RNA ukázala, Mármol v rozhovoru upřesňuje: „RNA nám umožňuje zjistit, které geny zvířete byly aktivní nebo exprimované. DNA je víceméně stejná ve všech buňkách organismu během jeho života, ať už zkoumáme sval nebo játra. RNA je neustále v změně; množství a typy RNA v tkáni se liší podle typu tkáně a doby, kdy byla analyzována.“
Tak RNA z malého mamuta jim poskytla informace o biologických procesech v těle zvířete před smrtí. „Myslíme si, že Yuka byla stará pět nebo šest let, protože jde o mládež, která není příliš velká. Předchozí studie naznačila, že má na kůži stopy napadení, což může znamenat, že byla napadena těsně před smrtí nebo krátce po ní nějakým predátorem,“ uvádí Mármol.
Avšak to, co se ještě nepodařilo objasnit, je, zda se jednalo o samce nebo samici. „Vyšetřovatelé, kteří ji objevili, na základě zevní prohlídky genitálií usoudili, že se jednalo o samici. Avšak genetická analýza, kterou jsme provedli v laboratoři, ukazuje, že má genotyp XY, takže šlo o samce. Nevíme, zda to byl omyl při vyšetření, nebo jestli to byl samec, který měl nějakou vývojovou abnormalitu ve svých genitáliích,“ dodává vědec.
Z víc než 20 000 genů v genomu mamuta nebyly všechny aktivní. Molekuly RNA, které byly identifikovány, kódují proteiny, které se převážně podílejí na klíčových funkcích při svalové kontrakci a metabolické regulaci za podmínek stresu. Zároveň detekovali nové geny založené pouze na důkazech RNA, což podle nich nebylo nikdy dříve zkoumáno na takto starých pozůstatech.
Budoucnost deextinkce mamutů
Výsledky ukazují, že RNA může přežít mnohem déle, než se dosud předpokládalo. To nejen umožní studovat, které geny byly ‚aktivní‘ u různých vyhynulých zvířat, ale také by to mohlo umožnit sekvencování RNA virů, jako jsou viry chřipky nebo koronaviry, uchované v pozůstatcích doby ledové,“ uvedl ve sdělení Love Dalén, profesor evoluce genomiky na univerzitě ve Stockholmu a v Centru paleogenetiky.
Dalén, který je jedním z poradců projektu „Colossal“, který se snaží o deextinkci chlupatého mamuta, vysvětluje, že tyto zvíře mohlo žít v chladných nížinách Eurasie a Severní Ameriky během doby ledové a že poslední exempláře vymizely před přibližně 4 000 lety. Podle Emilia Mármola obnova staré RNA mamuta Yuky nic přímo neposunula v cíli „oživit“ tato vyhynulá zvířata, ale přispívá k biologistickému poznání megafauny a otevírá pole metod a technik pro lepší porozumění těmto zvířatům.
„Podle mého osobního názoru není celková deextinkce možná. Krátkodobě by však bylo možné přivést do přítomnosti tvora, který by mohl vnějškově připomínat mamuta. Tento organismus by ale nebyl mamut, nýbrž modifikovaná verze moderního afrického slona, u které by byly provedeny genetické úpravy, aby se zvýšila srst, výška nebo odolnost proti chladu,“ dodává Mármol. Tohoto tvora by mohli vpustit do ekologického niku, který mamuti v minulosti obývali.
Ačkoliv se obě zvířecí druhy liší, Mármol říká, že jsou si velmi podobné: „Jde o dva různé druhy přizpůsobené různým klimatům, které zabíraly odlišné ekologické niky. Mamutům byla přizpůsobena jihovýchodní Sibiř, zatímco sloni byli přizpůsobeni tropickým klimatům. Jinak jsou velmi podobní.“
