Počas poslednej ľadovej doby, ktorá sa odohrala pred 115 000 až 11 500 rokmi, vlnené mamuty obývali zamrznuté roviny Eurázie a Severnej Ameriky. S otepľovaním klímy tento druh s hustou srsťou a slonovinovými klami postupne vymieral a len niekoľko stád dokázalo prežiť na odľahlých ostrovoch Arktídy až do pred 4000 rokmi. Teraz, po tisícoch rokoch, skupina výskumníkov úspešne izolovala a sekvenovala molekuly RNA týchto mamutov, čo predstavuje najstaršiu sekvenciu, aká bola kedy obnovená.
Výskumníci zo Štokholmskej univerzity na základe tkaniva niekoľkých exemplárov, ktoré sa zachovali v sibírskej večnej zmrznutej pôde počas 40 000 rokov, dokázali extrahovať túto sekvenciu ribonukleovej kyseliny (RNA), čím dokázali, že nielen DNA a proteíny sa môžu zachovať počas takých dlhých časových období. Tento objav otvára nové perspektívy v štúdiu biológie druhov, ktoré vyhynuli pred tisíckami rokov, a poskytuje široké možnosti pre analýzu dávnych obyvateľov planéty.
Doposiaľ pokrok vo výskume vyhynutých druhov závisel takmer výlučne od DNA, ktorá je užitočná na rekonštrukciu genómov a sledovanie evolučných línií. RNA – molekula, ktorá ukazuje, ktoré gény sa v organizme exprimujú – sa však považovala za príliš krehkú na to, aby prežila po smrti. „Pomocou RNA môžeme získať priame dôkazy o tom, ktoré gény boli aktívne, čo nie je možné zistiť len pomocou DNA,“ vysvetľuje Emilio Marmol, výskumník Globe Institute a hlavný autor štúdie.
Tím analyzoval zvyšky svalov Yuki, mláďa mamuta nájdené v Sibíri vo výnimočne dobrom stave. Z viac ako 20 000 kódujúcich génov mamuta vedci objavili len tie, ktoré boli skutočne aktívne v čase života zvieraťa. Medzi nimi boli gény spojené so skracovaním svalov a metabolickou reakciou na stresové situácie. „Objavili sme známky bunkového stresu, čo nie je prekvapujúce, pretože predchádzajúce štúdie ukázali, že Yuka bola krátko pred smrťou napadnutá jaskynnými levmi,“ vysvetľuje výskumník.
Najstaršia RNA, aká bola kedy sekvencovaná
Okrem maticovej RNA výskumníci objavili širokú škálu mikroRNA, regulačných molekúl, ktoré kontrolujú aktivitu génov. Podľa Marka Friedlenda, profesora Inštitútu Wernher-Gren a SciLifeLab, je tento objav obzvlášť významný: „MikroRNA špecifické pre svaly, ktoré sme objavili, sú priamym dôkazom regulácie génov, ktorá prebiehala v reálnom čase v dávnych dobách. Je to prvý prípad, keď sa podarilo dosiahnuť takýto výsledok.“
MikroRNA tiež umožnili overiť pôvod vzoriek, pretože obsahovali jedinečné mutácie, ktoré sa vyskytujú len u mamutov. Na základe týchto molekulárnych dôkazov boli dokonca objavené doteraz neznáme gény, čo je bezprecedentný jav vo výskume vyhynutých druhov. Podľa Bastiana Fromma z Arktickej univerzity v Nórsku
Tento objav má ďalekosiahle dôsledky. Podľa Lava Dalena, profesora evolučnej genomiky v Centre paleogenetiky, tieto molekuly RNA môžu otvoriť cestu k „sekvencovaniu vírusov RNA, ako je chrípka alebo koronavírus, zachovaných v pozostatkoch z ľadovej doby“. Dalen poznamenáva, že ide o oblasť výskumu, ktorá doteraz bola považovaná za prakticky nemožnú kvôli krehkosti týchto molekúl.
V budúcich výskumoch plánuje tím spojiť informácie získané z RNA, DNA, proteínov a iných biomolekúl, aby presnejšie rekonštruoval biológiu a evolúciu vyhynutej megafauny. Tento objav „môže radikálne zmeniť naše chápanie vyhynutej megafauny a iných druhov, odhaľujúc mnohé skryté vrstvy biológie, ktoré doteraz zostávali zamrznuté v čase“, uzatvára jeho hlavný autor Emilio Marmol.
