Шерстистый мамонт, живший и умерший почти 40 000 лет назад, тысячелетия спустя подарил нам впечатляющее научное открытие. Из кожи и мышц мамонта (Mammuthus primigenius) по имени Юка, останки которого прекрасно сохраненились в сибирской вечной мерзлоте, группа учёных секвенировала древнюю РНК, которая почти в три раза старше предыдущей рекордсменки по древности — ДНК 14 300-летнего волчонка.
Учёные не были уверены, что это возможно. РНК, по сравнению с ДНК, отличается очень быстрым распадом. Тот факт, что её фрагменты смогли сохраниться в достаточно хорошем состоянии для секвенирования в течение десятков тысяч лет, удивил учёных.
Считается, что Юке было около 5-6 лет, когда он умер
Роль РНК в активации генов раскрыла учёным новую информацию о биологии шерстистого мамонта.
«С помощью РНК мы можем получить прямые доказательства того, какие гены были „включены“, что даёт нам представление о последних моментах жизни мамонта, который жил на Земле во время последнего ледникового периода», — говорит генетик Эмилио Мармол-Санчес, первый автор статьи, который во время исследования работал в Стокгольмском университете в Швеции. «Эту информацию невозможно получить только из ДНК».
В последние годы были сделаны огромные успехи в восстановлении и секвенировании древней ДНК, причём самая старая из секвенированных на сегодняшний день была получена из замороженных отложений в Гренландии, возраст которых составляет около 2 миллионов лет. Однако РНК имеет гораздо более короткий срок жизни, чем ДНК, что делает её сохранение в древних останках гораздо менее вероятным.
ДНК можно представить как кулинарную книгу, рецептами в которой являются гены. Роль РНК заключается в выполнении функций этих генов — копировании отдельного рецепта, доставке его туда, где он нужен, и помощи в его приготовлении.
После этого РНК становится ненужной и должна быстро разлагаться, чтобы избежать накопления бесполезных молекул.
В то время как древняя ДНК может рассказать нам, какие гены были в организме, РНК может рассказать нам, какие гены он активно использовал непосредственно перед смертью — информацию, которую невозможно получить никаким другим способом. Это потенциальный способ узнать, как жил организм в реальности.
Старший автор статьи, эволюционный генетик Лав Дален из Центра палеогенетики в Швеции, и команда исследователей полагали, что некоторые из исключительно хорошо сохранившихся останков мамонтов, недавно обнаруженных в сибирской вечной мерзлоте, могут содержать фрагменты древней РНК.
Они собрали образцы тканей 10 таких мамонтов, секвенировали их и сопоставили полученные результаты с геномами человека и слона. Не все образцы мамонтов содержали обнаруживаемую РНК. Фактически, только 3 из 10 содержали надёжные источники древней РНК, а в двух из них фрагменты были недостаточно детализированы для анализа.
Только один из мамонтов соответствовал этому критерию: Юка, мумифицированный самец малыша шерстистого мамонта, который жил и умер 39 000 лет назад, обнаруженный в сибирской вечной мерзлоте в 2010 году. Хотя РНК, извлечённая исследователями из его ткани, всё ещё была фрагментарной, её было достаточно, чтобы воссоздать то, что происходило с телом Юки, когда он умер.
Они обнаружили РНК, связанную с сокращением мышц и регуляцией метаболизма в условиях стресса — что, возможно, неудивительно, поскольку в статье 2021 года, основанной на повреждениях останков, было высказано предположение, что Юка подвергся нападению пещерных львов и убежал в грязевую яму, где и умер.
Мышечная ткань также содержала РНК, в том числе микроРНК, которая не кодирует белки. Некоторые из этих молекул имели редкие мутации, подтверждающие их мамонтовое происхождение.
Источник: habr.com