Trójwymiarowa mapa genomu 52-tysięcznego mamuta ujawniona dzięki zachowanej skórze.

Czas czytania: 2 minut
Przez Jamie Olivos
- w
Mapa genomu 3D nakładająca się na ilustrację mamuta włochatego.

WarsawZespół międzynarodowych naukowców dokonał przełomowego odkrycia, rekonstruując trójwymiarowy genom i struktury chromosomów włochatego mamuta sprzed 52 000 lat. To pierwszy raz, kiedy uzyskano tak szczegółowe informacje genetyczne z pradawnego DNA. Chromosomy, które badano, były znacznie dłuższe niż typowe fragmenty znajdujące się w starych próbkach, co dostarczyło niespotykanego dotąd poziomu szczegółowości.

Chromosomy mamuta zachowały się w dobrym stanie, ponieważ szybko zamarzł po śmierci. To zamarznięcie zachowało jego DNA nienaruszone, co umożliwiło naukowcom dokładne badanie jego materiału genetycznego.

Kluczowe odkrycia to:

  • Mamuty włochate miały 28 chromosomów.
  • Skamieniałe chromosomy zachowały swoje nanoskalowe pętle, które są kluczowe dla regulacji genów.
  • DNA zostało wyodrębnione z próbki skóry pobranej zza ucha mamuta.

Zespół zastosował metodę Hi-C do ustalenia, które fragmenty DNA znajdują się blisko siebie, co pomogło im uzyskać ogólny obraz przed sekwencjonowaniem. „Hi-C dostarcza oszacowania ostatecznej struktury genomu,” powiedział Marc A. Marti-Renom, genomik strukturalny zaangażowany w badanie. Następnie zespół połączył te dane przestrzenne z sekwencjonowaniem DNA, wykorzystując genomy współczesnych słoni jako wzór.

Fosylizowane chromosomy mamuta były zaskakująco dobrze zachowane i szczegółowe. Naukowcy mogli nawet dostrzec małe pętle, które wspomagają regulację genów. Dzięki tej strukturze udało im się ustalić, które geny były aktywne, a które nieaktywne w komórkach skóry mamuta, co dostarczyło cennych informacji na temat jego regulacji genetycznej.

To badanie ma znaczenie nie tylko dla poznania mamutów. Naukowcy uważają, że może też pomóc w analizie innych starych próbek DNA, takich jak DNA z mumii egipskich czy eksponatów muzealnych. „Te prace są istotne dla wysiłków mających na celu przywrócenie mamuta włochatego,” powiedział M. Thomas Gilbert, naukowiec zajmujący się starożytnym DNA.

To odkrycie umożliwia naukowcom badanie historii na nowe sposoby, oferując trójwymiarową mapę o wiele większą niż typowe fragmenty starego DNA. Badacze mogą teraz bardzo dokładnie analizować strukturę genomu i regulację genów starożytnych istot, co wcześniej nie było możliwe.

To szczegółowe badanie genomu mamuta stanowi znaczący krok naprzód w nauce i pomaga nam zrozumieć biologię oraz adaptację gatunków wymarłych. Chociaż nadal pozostaje wiele do zrobienia, te badania zapewniają solidną podstawę dla przyszłych badań nad genomami pradawnych organizmów.

Badanie jest publikowane tutaj:

http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2024.06.002

i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to

Marcela Sandoval-Velasco, Olga Dudchenko, Juan Antonio Rodríguez, Cynthia Pérez Estrada, Marianne Dehasque, Claudia Fontsere, Sarah S.T. Mak, Ruqayya Khan, Vinícius G. Contessoto, Antonio B. Oliveira Junior, Achyuth Kalluchi, Bernardo J. Zubillaga Herrera, Jiyun Jeong, Renata P. Roy, Ishawnia Christopher, David Weisz, Arina D. Omer, Sanjit S. Batra, Muhammad S. Shamim, Neva C. Durand, Brendan O’Connell, Alfred L. Roca, Maksim V. Plikus, Mariya A. Kusliy, Svetlana A. Romanenko, Natalya A. Lemskaya, Natalya A. Serdyukova, Svetlana A. Modina, Polina L. Perelman, Elena A. Kizilova, Sergei I. Baiborodin, Nikolai B. Rubtsov, Gur Machol, Krisha Rath, Ragini Mahajan, Parwinder Kaur, Andreas Gnirke, Isabel Garcia-Treviño, Rob Coke, Joseph P. Flanagan, Kelcie Pletch, Aurora Ruiz-Herrera, Valerii Plotnikov, Innokentiy S. Pavlov, Naryya I. Pavlova, Albert V. Protopopov, Michele Di Pierro, Alexander S. Graphodatsky, Eric S. Lander, M. Jordan Rowley, Peter G. Wolynes, José N. Onuchic, Love Dalén, Marc A. Marti-Renom, M. Thomas P. Gilbert, Erez Lieberman Aiden. Three-dimensional genome architecture persists in a 52,000-year-old woolly mammoth skin sample. Cell, 2024; 187 (14): 3541 DOI: 10.1016/j.cell.2024.06.002
Nauka: Najnowsze wiadomości
Czytaj dalej:

Udostępnij ten artykuł

Komentarze (0)

Opublikuj komentarz