Самая древняя РНК в мире извлечена из шерстистого мамонта

от

Исследователи из Стокгольмского университета впервые успешно выделили и секвенировали молекулы РНК из шерстистых мамонтов ледникового периода. Эти последовательности РНК — самые древние из когда-либо обнаруженных, они получены из тканей мамонта, которые сохранились в сибирской вечной мерзлоте почти 40 тысяч лет.

Исследование опубликовано в журнале Cell

Исследование, [опубликованное](https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)01231-0) в журнале Cell, показывает, что не только ДНК и белки, но и РНК могут сохраняться в течение очень длительных периодов времени и предоставлять новую информацию о биологии видов, которые давно вымерли.

«С помощью РНК мы можем получить прямые доказательства того, какие гены „включены“, что позволяет заглянуть в последние моменты жизни мамонта, который ходил по Земле во время последнего ледникового периода. Это информация, которую невозможно получить только из ДНК», — говорит Эмилио Мармоль, ведущий автор исследования и бывший научный сотрудник Стокгольмского университета.

Важность изучения древних генов

Эмилио Мармоль сейчас работает в Институте Глобуса в Копенгагене. Во время работы в Стокгольмском университете он сотрудничал с исследователями из SciLifeLab и Центра палеогенетики — совместной инициативы Стокгольмского университета и Шведского музея естественной истории.

Секвенирование доисторических генов и изучение их активации важно для понимания биологии и эволюции вымерших видов. В течение многих лет учёные расшифровывали ДНК мамонта, чтобы собрать воедино их геномы и историю эволюции.

Однако РНК, молекула, которая показывает, какие гены активны, до сих пор оставалась вне досягаемости. Существовало убеждение, что РНК слишком хрупкая, чтобы даже пережить несколько часов после смерти, что, вероятно, удерживало исследователей от изучения этих богатых информацией молекул у мамонтов и других давно вымерших видов.

«Мы получили доступ к исключительно хорошо сохранившимся тканям мамонта, извлечённым из сибирской вечной мерзлоты, которые, как мы надеялись, всё ещё содержат замороженные во времени молекулы РНК», — добавляет Мармоль.

Результаты исследования

Профессор эволюционной геномики в Стокгольмском университете и Центре палеогенетики Лав Дален говорит: «Мы ранее расширили границы восстановления ДНК до миллиона лет. Теперь мы хотели изучить, сможем ли мы расширить секвенирование РНК дальше в прошлое, чем это было сделано в предыдущих исследованиях».

Исследователям удалось выявить тканеспецифические закономерности экспрессии генов в замороженных остатках мышц Юки, молодого мамонта, который умер почти 40 тысяч лет назад. Среди более чем 20 тысяч кодирующих белки генов в геноме мамонта далеко не все были активны. Обнаруженные молекулы РНК кодируют белки, выполняющие ключевые функции в сокращении мышц и регуляции обмена веществ в условиях стресса.

«Мы обнаружили признаки клеточного стресса, что, возможно, неудивительно, поскольку предыдущие исследования показали, что на Юку напали пещерные львы незадолго до его смерти», — говорит Мармоль.

Исследователи также обнаружили множество молекул РНК, которые регулируют активность генов в образцах мышц мамонта.

«РНК, которые не кодируют белки, такие как микроРНК, были одними из самых интересных открытий, которые мы получили», — говорит Марк Фридлендер, доцент кафедры молекулярных наук о жизни Института Веннер-Грена в Стокгольмском университете и SciLifeLab.

«Специфические для мышц микроРНК, которые мы обнаружили в тканях мамонта, являются прямым доказательством регуляции генов в реальном времени в древние времена. Впервые удалось достичь чего-то подобного», — говорит он.

Выявленные микроРНК также помогли исследователям подтвердить, что находки действительно принадлежат мамонтам.

«Мы обнаружили редкие мутации в определённых микроРНК, которые предоставили убедительные доказательства их мамонтового происхождения. Мы даже обнаружили новые гены исключительно на основе данных РНК, что никогда ранее не предпринималось в таких древних останках», — отмечает Бастиан Фромм, доцент Музея Арктического университета Норвегии (UiT).

«Наши результаты демонстрируют, что молекулы РНК могут сохраняться гораздо дольше, чем считалось ранее. Это означает, что мы сможем не только изучать, какие гены „включены“ у разных вымерших животных, но и секвенировать РНК-вирусы, такие как грипп и коронавирусы, сохранившиеся в останках ледникового периода», — говорит Дален.

В будущем исследователи надеются провести исследования, которые объединят доисторическую РНК с ДНК, белками и другими сохранившимися биомолекулами.

«Такие исследования могут коренным образом изменить наше понимание вымершей мегафауны, а также других видов, раскрывая многие скрытые слои биологии, которые до сих пор оставались замороженными во времени», — заключает Мармоль.

Предоставлено Стокгольмским университетом

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте