Vědcům se podařilo zrekonstruovat genom mamuta srstnatého do dosud nevídaných detailů na základě vzorků kůže z 52 tisíc let starých pozůstatků mamuta srstnatého nalezeného v roce 2018 v permafrostu na severní Sibiři. Vědci objevili v lyofilizované kůži mamuta »nový druh fosilie – zkamenělé chromozomy«. Mamut byl pojmenován po bývalém anglickém fotbalistovi Chrisi Waddleovi, o čemž informoval deník The Guardian.
Právě bohatá hříva mamuta vědce inspirovala k pojmenování lyofilizovaného mamuta po Chrisi Waddleovi, bývalém anglickém fotbalistovi. Po smrti byl mamut vysušen mrazem, což je proces, který zachoval 3D strukturu chromozomů v kůži zvířete.
Vyzbrojeni starobylým genetickým materiálem byli vědci schopni sestavit genom mamuta, určit, že měl 28 párů chromozomů, a zjistit zapnuté nebo vypnuté geny, což jsou detaily, které jsou klíčové pro pochopení toho, co znamenalo být mamutem.
Profesor Erez Lieberman Aiden, ředitel Centra pro architekturu genomu na Baylor College of Medicine v Houstonu, uvedl, že vzorky jsou »novým druhem fosílie«, která »zachovala biomolekuly po obrovsky dlouhou dobu« a obsahovala mnohem více informací než ty, které byly studovány dříve.
»Objev fosilních chromozomů ‚mění pravidla hry‘, protože znalost tvaru chromozomů organismu umožňuje sestavit celou sekvenci DNA vyhynulého tvora, což poskytuje poznatky o jeho biologii, které byly dříve nedostupné,« dodala Olga Dudchenko, také z Baylorské univerzity.
Mezinárodní tým vědců testoval po dobu pěti let desítky vzorků, než se mu podařilo získat kousek kůže odebraný zpoza ucha mamuta, který byl v roce 2018 vykopán na severní Sibiři. Vědci si myslí, že kůže zvířete se krátce po smrti samovolně vysušila mrazem, a díky tomu se tkáň uchovala podobným procesem, jaký se používá k výrobě sušeného hovězího masa.
Když si vědci při vyzvedávání mršiny mamuta všimli jeho impozantní hřívy a »účesu« kterou tvořila, napadlo mamuta pojmenovat po bývalém anglickém fotbalistovi Chrisu Waddleovi a to i přes to, že »není jasné, zda je to přesně ten účes, který měl mamut, když byl naživu,« řekl Dudčenko. Navíc se později ukázalo, že mamut je navíc samice.
Analýza kůže odhalila, že 3D struktura mamutích chromozomů zůstala v dehydratovaných buňkách zachována i poté, co se proměnily v pevný materiál podobný sklu. Jakmile se fosilní vzorky, označované jako chromosklo, zformují, mohou vydržet miliony let, napsali vědci v časopise Cell. V sérii neobvyklých testů vědci dokázali, že DNA může přežít v tkáních přejetých autem, zasažených baseballovým míčkem nebo vystřelených z brokovnice.
Až dosud byla starobylá DNA získaná z vyhynulých druhů velmi fragmentovaná. Tyto útržky umožňují vědcům odhalit drobné genetické rozdíly mezi vyhynulými zvířaty a jejich žijícími příbuznými, ale jen nepatrně. Naproti tomu nové vzorky obsahují stovky milionů písmen kódu, které odhalují rozsáhlou strukturu genomu.
Kromě toho, že vědci dokázali sestavit genom mamuta a spočítat jeho chromozomy, zjistili, že uspořádání chromozomů uvnitř buněk ukazuje, které geny byly aktivovány, včetně genů souvisejících s »vlnitostí« srsti a odolností vůči chladu.
Tento vědecký výzkum podporuje plány na návrat mamuta srstnatého, čehož vědci doufají dosáhnout přepsáním genomu asijského slona tak, aby odpovídal genomu mamuta. »Stačí to k vzkříšení vyhynulého živočicha? Pravděpodobně ne,« řekl profesor Marc Marti-Renom z Národního centra pro genomickou analýzu v Barceloně. »Pokud chce někdo přeměnit moderního slona na mamuta, čeká ho ještě poměrně hodně práce. Je to jen jeden krok vpřed tímto směrem,« dodal.
Vědci doufají, že se jim podaří najít další fosilní chromozomy u dalších vyhynulých zvířat a v egyptských mumiích, z nichž mnohé již mohou existovat a být zachovány v muzejních sbírkách.
Profesor Adrian Lister, odborník na mamuty z Přírodovědeckého muzea, který se na studii nepodílel, označil výzkum za »ohromující, protože doposud se výzkum starověké DNA opíral o ‚polévku‘ malých fragmentů DNA extrahovaných z dávných tkání. V případě této mamutí mrtvoly uchované v arktickém permafrostu se vědcům podařilo získat neporušené chromozomy s neporušenou DNA a chromatinovým proteinem, který je pro jejich funkci zásadní.«
»Tato nová práce otevírá nové významné možnosti zkoumání biologie vyhynulých druhů. Toto výjimečné zachování by se mohlo objevit u fosilií mnohem starších než 51 000 let starý mamut, a to až do doby před 2 miliony let, což otevírá možnost zkoumat biologii mnohem starších vyhynulých druhů a jejich příbuznost a odlišnosti od žijících příbuzných,« dodal Lister.
(mac)
FOTO – Stockholm University/Love Dalén, dailystar.co.uk/Getty Images, Stockholm University/Beth Zaiken, journal Cell/Olga Dudchenko a Erez Lieberman Aiden