Впервые выделена древнейшая РНК из шерстистого мамонта
Исследователям из Стокгольмского университета впервые удалось успешно выделить и секвенировать молекулы РНК из тканей шерстистого мамонта ледникового периода. Эта РНК возрастом почти 40 000 лет, извлечённая из образцов сибирской вечной мерзлоты, является самой древней из когда-либо восстановленных.
Исследование, опубликованное в журнале Cell, доказывает, что не только ДНК и белки, но и РНК может сохраняться в течение очень долгого времени, предоставляя новую информацию о биологии давно вымерших видов.
"С помощью РНК мы можем получить прямое доказательство того, какие гены были «включены», предлагая взглянуть на последние моменты жизни мамонта, ходившего по Земле во время последнего ледникового периода. Это информация, которую нельзя получить только из ДНК", — говорит ведущий автор исследования Эмилио Мармол.
Древнейшая из секвенированных РНК
Учёные смогли выявить тканеспецифичные паттерны экспрессии генов в замороженных мышечных останках мамонтёнка Юки, погибшего около 40 000 лет назад. Из более чем 20 000 белок-кодирующих генов в геноме мамонта были активны далеко не все. Обнаруженные молекулы РНК кодируют белки с ключевыми функциями в мышечном сокращении и метаболической регуляции в условиях стресса.
"Мы обнаружили признаки клеточного стресса, что, возможно, неудивительно, поскольку предыдущие исследования предполагали, что на Юку незадолго до его смерти напали пещерные львы", — отмечает Мармол.
Исследователи также обнаружили множество молекул РНК, регулирующих активность генов в образцах мышц мамонта.
"РНК, которые не кодируют белки, такие как микроРНК, были одними из самых захватывающих находок. Мышечно-специфичные микроРНК, которые мы нашли в тканях мамонта, — это прямое доказательство регуляции генов, происходившей в реальном времени в древности. Впервые было достигнуто нечто подобное", — говорит Марк Фридлендер, доцент Стокгольмского университета и SciLifeLab.
Обнаруженные редкие мутации в определённых микроРНК подтвердили их происхождение от мамонта.
РНК может сохраняться дольше, чем считалось
"Наши результаты демонстрируют, что молекулы РНК могут выживать гораздо дольше, чем считалось ранее. Это означает, что мы сможем изучать не только то, какие гены были «включены» у разных вымерших животных, но и секвенировать РНК-вирусы, такие как вирусы гриппа и коронавирусы, сохранившиеся в останках ледникового периода", — говорит профессор Лав Дален.
В будущем исследователи надеются проводить работы, объединяющие данные о древней 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 оставались замороженными во времени до сих пор", — заключает Мармол.