Zviera s názvom Yuka bolo zachované v sibírskej večnej zmrznutej pôde a objavené v roku 2010. Tím, v ktorom boli aj španielski vedci, získal RNA zo zmrazených svalových zvyškov tohto mláďaťa, čo im poskytlo informácie na molekulárnej úrovni o posledných momentoch jeho života.
Mladý mamut, ktorý zahynul pred 39 000 rokmi, pravdepodobne v dôsledku útoku stáda jaskynných levov, umožnil extrahovať najstaršiu RNA, ktorá bola doteraz získaná. Zviera, nazvané Yuka, bolo zachované v sibírskej večnej zmrznutej pôde, zavesené na svahu Ojožského jara. Našli ho v roku 2010 obyvatelia dediny Yukagir, odkiaľ pochádza aj jeho meno.
O niekoľko rokov neskôr skupina výskumníkov, medzi ktorými bol aj Emilio Marmol Sanchez z Malagy, po prvýkrát úspešne izolovala a sekvencovala molekuly RNA (ribonukleovej kyseliny) z vlnených mamutov z ľadovej doby. Týmto spôsobom dokázali, že nielen DNA, ale aj RNA sa môže uchovávať po dlhú dobu.
Vedci analyzovali vzorky 10 exemplárov mamutov a z troch z nich získali RNA, ako podrobne opísal v telefonickom rozhovore Emilio Marmol, ktorý bol postdoktorandom na Štokholmskej univerzite, keď sa tento výskum uskutočňoval, a v súčasnosti pracuje v Globe Institute v Kodani. „Najlepšie výsledky sme dosiahli s Yuka. Z iného, staršieho exemplára – vo veku približne 50 000 rokov – sme tiež získali RNA, ale nebola tak vysokej kvality,“ vysvetľuje tento španielsky veterinár, bioinformatik a genetik. Kůže a srst tohto druhého mamuta sa zachovali takmer nedotknuté: „Pomenovali ho Chris Waddle, pretože výskumníci, ktorí ho objavili, si spomenuli na anglického futbalistu z 80. rokov,“ spomína.
Vedci už mnoho rokov dokážu sekvencovať veľmi starú DNA, vrátane DNA mamutov, čo im umožnilo rekonštruovať genómy a evolučnú históriu týchto obrovských tvorov, ktoré vyhynuli pred približne 4000 rokmi. Doteraz najstaršia DNA zvieraťa, ktorú sa podarilo obnoviť, má vek jeden milión rokov – tiež patrí sibírskemu mamutovi –, zatiaľ čo DNA bola získaná z usadenín v Grónsku, ktorých vek je dva milióny rokov.
Ale pokiaľ ide o RNA, podľa Marmola prevláda názor, že je príliš krehká na to, aby sa zachovala po dlhú dobu: „Je pravda, že pri práci s čerstvými vzorkami, ak nie ste veľmi opatrní, RNA sa môže rozložiť a stratíte ju. Ale za určitých podmienok, ako je chladné, suché prostredie bez tekutej vody, je možné zachovať aj DNA, aj RNA, pretože chemicky sú veľmi podobné. A v tejto práci sme ukázali, že ak molekuly stále existujú a použijete správne metódy, môžete ich zachrániť.“
Marmol spomína, že doteraz najstaršia RNA bola získaná zo šteniatka psa, ktoré žilo pred 14 000 rokmi v Sibíri.
„RNA nám umožňuje zistiť, ktoré gény zvieraťa boli aktívne alebo sa exprimovali. DNA je viac-menej rovnaká vo všetkých bunkách organizmu a počas celého jeho života, bez ohľadu na to, či sa pozeráte na sval alebo pečeň. RNA sa neustále mení; množstvo a typy RNA v tkanive sa líšia v závislosti od tkaniva a momentu analýzy,“ vysvetľuje vedec.
Preto RNA tohto malého sibírskeho mamuta im poskytla informácie na molekulárnej úrovni o posledných momentoch jeho života, t. j. o tom, čo sa dialo v bunkách zvieraťa pred smrťou: „Domnievame sa, že Yuke mal päť alebo šesť rokov, pretože nebol veľmi veľký mladý exemplár. Predchádzajúci výskum ukázal, že na jeho koži sú stopy, ktoré naznačujú, že mohol byť napadnutý tesne pred smrťou alebo krátko po nej nejakým dravcom s ostrými pazúrmi. Vzhľadom na ekosystém, v ktorom žil, to boli s najväčšou pravdepodobnosťou jaskynné levy,“ poznamenáva Marmol.
Tento záver je v súlade s tým, čo teraz ukázala analýza RNA extrahovanej z jej zmrznutého tela: „Existujú molekulárne markery, ktoré naznačujú, že bunky boli pred smrťou vystavené určitému stresu, čo zodpovedá situácii, keď bolo zviera napadnuté, pretože by bolo v strese.“
Nepodarilo sa zistiť, či išlo o samca alebo samicu: „Výskumníci, ktorí ho objavili, na základe vonkajšej prehliadky genitálií určili, že išlo o samicu. Genetická analýza, ktorú sme vykonali v laboratóriu, však ukazuje, že má genotyp XY, čo znamená, že išlo o samca. Nevieme, či išlo o chybu v ich vyšetrení, alebo to bol samec, u ktorého došlo k nejakým zmenám vo vývoji pohlavných orgánov a nemohol ich reprodukovať,“ vysvetľuje vedec.
Z viac ako 20 000 génov kódujúcich proteíny prítomných v genóme mamuta neboli všetky aktívne. Identifikované molekuly RNA kódujú proteíny, ktoré sú prevažne spojené s kľúčovými funkciami svalovej kontrakcie a regulácie metabolizmu v stresových podmienkach. Na základe údajov o RNA tiež objavili nové gény, čo sa podľa nich nikdy predtým neurobilo v prípade takýchto starovekých pozostatkov.
Návrat mamuta k životu
„Naše výsledky ukazujú, že molekuly RNA sa môžu zachovať oveľa dlhšie, ako sa predtým predpokladalo. To znamená, že budeme môcť nielen študovať, ktoré gény boli „aktívne“ u rôznych vyhynutých zvierat, ale aj sekvencovať RNA vírusy, ako sú chrípka alebo koronavírusy, zachované v pozostatkoch z doby ľadovej,“ vysvetlil vo svojom vyhlásení Lav Dahlen, profesor evolučnej genomiky na Štokholmskej univerzite a v Centre paleogenetiky.
Dalen je jedným z poradcov projektu Colossal, ktorý sa snaží oživiť vlneného mamuta, zviera s hustou srsťou, zakrivenými klymi zo slonovej kosti a veľkými rozmermi, ktoré žilo na chladných rovinách Eurázie a Severnej Ameriky počas ľadovej doby (pred 115 000 – 11 500 rokmi), ktorého posledné exempláre vyhynuli pred približne 4000 rokmi.
Podľa Emilia Marmola obnovenie starovekej RNA, ktoré sa podarilo realizovať s mamutom Yuka, nie je priamym prelomom v dosiahnutí cieľa „vzkriesenia“ týchto vyhynutých zvierat, hoci poskytuje biologické poznatky o megafaune a otvára spektrum metód a techník, ktoré možno použiť na lepšie pochopenie týchto zvierat. „Môj osobný názor je, že úplné obnovenie vyhynutých druhov nebude možné. V strednodobom horizonte by bolo možné vytvoriť tvora, ktorý by sa navonok podobal mamutovi. Tento organizmus by však nebol mamutom, ale modifikovanou verziou súčasného ázijského slona, do ktorého by boli vnesené genetické zmeny podporujúce rast hustejšej srsti, zvýšenie rastu alebo zvýšenie odolnosti voči chladu. To znamená, že budú obnovené určité biologické charakteristiky mamuta, ktoré budú aplikované na ázijského slona, čo mu umožní zaujať ekologickú niku, ktorú mamuty obsadzovali pred tisíckami rokov,“ tvrdí Marmol.
Podľa neho sa tieto dva druhy zvierat od seba príliš nelíšia: „Sú to dva rôzne druhy, prispôsobené rôznym klimatickým podmienkam a obsadzujúce rôzne ekologické niky. Mamuty boli prispôsobené sibírskym mrazom severného pólu a slony tropickému podnebiu. Okrem toho sú si veľmi podobné.“
