Молекула от мамут на 39 000 години разкрива тайни за Ледената епоха

Учени наскоро успешно изолираха и секвенираха най-стария известен РНК от млад мъжки вълнест мамут – смята се, че е бил на около 5 до 10 години – който е обитавал Сибир преди около 39 000 години, съобщава Independent.

Мамутът, наречен Юка, е открит през 2010 г. в сибирската вечна замръзналост в руския Далечен изток, по крайбрежието на Ойогос Яр, граничещо с море Лаптев.

РНК е молекула, необходима за повечето биологични функции, а това последно откритие показва, че тя може да се запази много по-дълго, отколкото се е смятало досега. РНК на мамута, наред с други неща, разкри кои гени са били „включени“ в тъканта на Юка около момента на смъртта, показвайки признаци на клетъчен стрес.

Повечето знания за праисторическите организми идват от изучаването на скелетни фосили, но те имат ограничения в разкриването на подробности за биологията им. Нарастващата способност да се извличат характерни биомолекули от древни останки обаче предлага нови начини за разбиране на тези организми.

Новото постижение с РНК допълва напредъка през последните години в изучаването на древна ДНК – молекулата, която носи генетичните инструкции за всички живи организми – и древни протеини, които изграждат и управляват голяма част от клетъчната машина.

„С РНК можете да получите достъп до реалната биология на клетката или тъканта в последните моменти от живота на организма“, казва Емилио Мармол, генетик, ветеринар и биоинформатик от Института Globe към Университета в Копенхаген, водещ автор на изследването, публикувано в петък в списание "Cell".

„Това ни дава директен достъп до функционалния пейзаж на клетъчния метаболизъм на вълнестите мамути, когато са били живи – нещо, което не е възможно, поне не в мащаба, който докладваме, само чрез използване на ДНК или протеини. Добавянето на този слой информация осигурява по-пълна картина на биологията на вълнестите мамути“, допълва Мармол.

РНК е по-крехка от ДНК и протеините. Най-старата ДНК, извлечена досега, е от животни, растения и микроби, датиращи отпреди около 2 милиона години от седименти в Гренландия. Най-старите протеини са от зъбни останки на безрог носорог, живял преди около 23 милиона години в Канадската Арктика. Досега най-старата РНК беше от вълче, живяло в Сибир преди около 14 000 години.

„Мисля, че ключовото откритие е, че можем да извлечем РНК от толкова стар образец. Това е доказателство за принцип, което отваря вратата за много по-подробни анализи на моделите на генна експресия при мегафауната от Ледената епоха“, казва генетикът и съавтор на изследването Льове Дален от Стокхолмския университет и Центъра за палеогенетика в Швеция.

Юка е преживял травма преди смъртта си, с дълбоки порезни рани по кожата, показващи нападение от пещерен лъв – изчезнал вид, който е бил адаптиран към студ и е бил по-едър от днешния африкански лъв.

„Нито една от следите не е достатъчно тежка, за да причини смъртта, така че все още е неясно защо Юка е умрял“, казва Дален. Изследователите открили РНК молекули в Юка, които кодират протеини, участващи в мускулното съкращение и метаболитната регулация при стрес, вероятно, но не непременно, свързани с това нападение.

Дълго време учените смятаха, че РНК се разпада само минути или часове след смъртта, но това изследване и други показват, че при подходящи условия тя може да се запази много по-дълго. Ледените условия в Сибир са били особено благоприятни за съхранение на РНК.

ДНК на Юка също е секвенирана от тези и други изследователи преди. Преди се смяташе, че Юка е женски, но генетичните данни показват, че Юка, който е бил висок около 1,6 метра при рамото, е мъжки, с Х и Y хромозома.

Изследователите вярват, че при подходящи условия РНК може да бъде извлечена и от още по-стари останки, като отбелязват, че древната РНК предлага множество възможности.

„Надяваме се нашата работа да предизвика нов интерес към изследването на РНК в други стари останки – не непременно от Ледената епоха или изчезнали видове, но и от средновековни или исторически останки както на изчезнали, така и на съществуващи организми“, казва Мармол.