کشف رکوردشکن: قدیمی‌ترین RNA دنیا از بقایای ماموتی ۴۰هزار ساله استخراج شد

یک ماموت پشمالوی یخ‌زده که نزدیک به ۴۰هزار سال در پایایخبندان یا خاک همیشه منجمد سیبری حفظ شده بود، قدیمی‌ترین RNA جهان را در اختیار دانشمندان قرار داده است.

بقایای ماموت که در سال ۲۰۱۰ پیدا شد و «یوکا» نام گرفت، بهترین نمونه‌ی حفظ‌شده از ماموت پشمالو (Mammuthus primigenius) به‌شمار می‌آید. در ابتدا تصور می‌شد یوکا ماده‌ای جوان بوده که احتمالاً در سن ۶ تا ۸ سالگی دراثر حمله‌ی شیرهای غارنشین کشته شده است.

دانشمندان پیش‌تر توانسته بودند از بسیاری از ماموت‌ها، حتی نمونه‌هایی با عمر بیش از یک میلیون سال، DNA استخراج کنند. بازسازی ژنوم ماموت‌های پشمالو، امیدهای تازه‌ای را برای بازگرداندن این گونه (یا حیواناتی که شبیه ماموت‌ها باشند) از طریق مهندسی ژنتیک برانگیخته است.

دی‌ان‌ای دستورالعمل ساخت پروتئین‌ها را در تمام جانوران کدگذاری می‌کند. زمانی که یک ژن فعال می‌شود، کد DNA به مولکولی دیگر به نام RNA رونویسی می‌شود. RNA بسیار ناپایدارتر از DNA است و معمولاً چند ساعت پس از مرگ تخریب می‌شود.

تا پیش از این، قدیمی‌ترین RNA کشف‌شده به گرگی ۱۴هزار ساله تعلق داشت که در پایایخبندان سیبری حفظ شده بود. اکنون لاو دالن از دانشگاه استکهلم و همکارانش توانسته‌اند از یکی از پاهای یوکا RNA استخراج کنند و رکورد قبلی را تقریباً سه برابر افزایش دهند. این گروه از همان روش‌هایی که برای استخراج RNA از نمونه‌های تازه به‌کار می‌رود استفاده کرد، اما با اصلاحاتی ظریف برای بازیابی مولکول‌های بسیار کوچک و قدیمی‌تر.

دالن به نیوساینتیست می‌گوید: «یوکا به‌طرز استثنایی حفظ شده است. همان‌طور که از بافت ماهیچه و پشم ضخیم حفظ‌شده‌ی حیوان برمی‌آید، نمونه به‌سرعت یخ زده و سپس به مدت طولانی در پایایخبندان دفن شده است. این شرایط شانس حفظ RNA را بسیار بالا می‌برد.»

بااین‌حال، کار تیم دشوار شد؛ زیر یوکا هنگام انتقال از شمال شرق سیبری به یاکوتسک برای مدت کوتاهی از حالت انجماد خارج شده بود. دالن می‌گوید: «انتظار داشتیم هر RNA باستانی که باقی مانده، کاملاً تخریب و به قطعات بسیار کوچک تبدیل شده باشد.»

گروه پژوهشی مجبور بود با دقتی بی‌نظیر از نمونه‌ها محافظت کند و جلوی هرگونه آلودگی را بگیرد. دالن توضیح می‌دهد: «نمونه‌ها را با نیتروژن مایع خرد کردیم و از تجهیزات استریل، هوای فیلترشده، لباس‌های محافظ و محیط آزمایشگاهی کنترل‌شده استفاده کردیم تا هیچ آلودگی مدرنی وارد داده‌های توالی‌یابی نشود.»

توالی‌یابی RNA می‌تواند مشخص کند که کدام ژن‌ها هنگام مرگ حیوان فعال بوده‌اند. در RNA استخراج‌شده از ماهیچه و پوست یوکا، نشانه‌هایی از فعالیت ژن‌های مرتبط با سوخت‌وساز ماهیچه و استرس سلولی دیده شد که با فرضیه‌ی حمله‌ی شیرهای غارنشین سازگار است.

یکی از شگفتی‌های بزرگ این بود که با ترکیب تحلیل DNA و RNA، تیم اکنون مطمئن است که یوکا در واقع نر بوده است. دالن می‌گوید: «نمونه ۴۰هزار سال عمر دارد؛ طبیعی است که تعیین جنسیت دقیق از روی ظاهر همیشه ممکن نباشد.»

دالن در کولوسال بایوساینسز،‌ شرکت آمریکایی که در سال‌های اخیر به‌دلیل تلاش برای احیای گونه‌های منقرض‌شده معروف شده است، به عنوان مشاور علمی فعالیت می‌کند. او می‌گوید آران‌ای به‌دست‌آمده در مطالعه به‌طور مستقیم به احیای ماموت‌ها کمک نمی‌کند؛ اما می‌تواند نشان دهد کدام ژن‌ها ویژگی‌های خاص را کنترل می‌کرده‌اند. او می‌افزاید: «پروفایل‌های RNA ماموت‌ها شاید در آینده توضیح دهند که ویژگی‌هایی مثل پشم ماموت چگونه به‌صورت ژنتیکی تنظیم می‌شده‌اند.»

مرلین کراسلی از دانشگاه نیوساوت‌ولز می‌گوید به‌دست‌آوردن چنین RNA باستانی دستاوردی خارق‌العاده است؛ اما اطلاعات چندانی درباره زیست‌شناسی ماموت‌ها ارائه نمی‌دهد. کراسلی باور دارد که هرچند ممکن است RNA-های قدیمی‌تری پیدا شوند، پژوهشگران به حد نهایی مدت زمان بقای RNA نزدیک شده‌اند.