Datorită paleogenomicii — o disciplină bazată pe analiza ADN-ului străvechi — cercetările asupra speciilor dispărute au avansat semnificativ . Cu toate acestea, această abordare are limite evidente când vine vorba de înțelegerea modului în care funcționau țesuturile sau a proceselor celulare care erau active la animalul dispărut .
Cuprins
În acest context, cercetarea efectuată în Suedia a obținut un rezultat inovator. Pentru prima dată, cercetătorii au reușit să analizeze materialul genetic asociat cu activitatea celulară a animalului dispărut , depășind simpla secvențiere a genomului și apropiindu-se de înțelegerea funcțională a biologiei sale .
O nouă abordare a științei: iată cum au reușit să extragă ADN-ul dintr-un animal dispărut pentru a-l studia.
Studiul, publicat în revista Genome Research, a fost condus de cercetătorul Mark R. Friedlander de la Universitatea din Stockholm, în colaborare cu mai multe centre științifice din țară. Obiectul studiului a fost tigrul tasmanian , sau tilacinul , un animal marsupial prădător, dispărut în secolul al XX-lea după decenii de vânătoare intensivă și pierderea habitatului.
Ultimul exemplar documentat a murit în 1936, iar o parte din corpul său a fost conservată în Muzeul Suedez de Istorie Naturală, așa cum se poate vedea în imaginea prezentată, în condiții uscate și la temperatura camerei.
Spre deosebire de ADN-ul, care arată ce gene există, oamenii de știință s-au concentrat pe ARN — o moleculă mult mai fragilă, care reflectă ce gene erau active într-un anumit țesut. Această abordare este esențială pentru a înțelege cum funcționau celulele animalului dispărut în timpul vieții .
Până acum se credea că ARN-ul nu poate fi păstrat atât de mult timp în afara unui organism viu, dar studiul arată că păstrarea în condiții uscate poate încetini degradarea chimică a acestuia.
Cum s-a confirmat că materialul genetic provine de la acest animal dispărut?
Una dintre sarcinile principale a fost să se demonstreze că ARN-ul analizat aparținea într-adevăr tigrului tasmanian și nu unor impurități moderne. Pentru aceasta, echipa a lucrat în laboratoare destinate lucrului cu molecule antice și a aplicat controale stricte pentru a identifica posibile intervenții umane .
Rezultatele au arătat că majoritatea secvențelor corespundeau genomului cunoscut al tigrului tasmanian , în timp ce urmele genomului uman erau minime și corespundeau manipulărilor istorice ale probei.
În plus, a fost utilizată o abordare metatranscriptomică, care a permis identificarea originii tuturor moleculelor de ARN prezente în probă. Această metodă a ajutat la separarea fragmentelor specifice animalului dispărut de fragmentele provenite de la microbi sau din mediu.
Un alt indicator cheie a fost tipul de deteriorări chimice observate în molecule. Caracterul degradării corespundea celui așteptat pentru materialele antice, ceea ce confirma autenticitatea datelor obținute.
Ce au arătat rezultatele analizei țesuturilor?
Cercetarea s-a concentrat pe probe de mușchi și piele. În țesutul muscular, cele mai puternice semnale proveneau de la genele asociate cu contracția și utilizarea energiei , de exemplu, de la genele asociate cu fibrele musculare cu contracție lentă. Acest profil corespunde poziției anatomice a probei prelevate în apropierea omoplatului și oferă informații funcționale directe despre animalul dispărut.
În piele, în ARN-ul izolat predominau genele asociate cu keratina, o proteină necesară pentru protecția externă . De asemenea, au fost descoperite urme de ARN de hemoglobină, ceea ce indică prezența sângelui în timpul pregătirii probei.
În ciuda faptului că pielea este mai expusă contaminării externe, secvențele caracteristice tigrului tasmanian au continuat să predomine.
Când cercetătorii au comparat aceste profiluri cu cele ale marsupialelor și canidelor moderne, rezultatele s-au dovedit a fi în concordanță: pielea se comporta ca pielea, iar mușchii ca mușchii . Această paralelă confirmă utilitatea ARN-ului antic pentru studierea mai precisă a biologiei animalului dispărut.
Consecințele științifice ale acestei descoperiri suedeze
Unul dintre cele mai importante aspecte ale lucrării a fost identificarea microARN-ului — mici molecule reglatoare care influențează sinteza proteinelor.
Datorită ARN-ului obținut, oamenii de știință au extins considerabil catalogul microARN-urilor cunoscute ale tigrului tasmanian și au identificat chiar o variantă specifică a acestei specii, ceea ce nu poate fi confirmat doar cu ajutorul ADN-ului.
În plus, datele obținute au permis îmbunătățirea adnotării genomului animalului dispărut, identificând regiuni care au rămas neobservate în studiile anterioare.
Acest lucru facilitează o comparație mai fiabilă cu speciile actuale și reduce numărul de erori în studiile viitoare.
În cursul analizei au fost descoperite și urme de virusuri ARN vechi, deși autorii subliniază necesitatea de a fi precauți. Dacă aceste rezultate vor fi confirmate în alte studii, muzeele ar putea deveni în mod neașteptat arhive ale evoluției virale.
Astfel, acest progres va demonstra că cercetările moleculare asupra animalelor dispărute nu se limitează la trecutul genetic, ci pot oferi o imagine mai completă asupra funcționării lor biologice.
