Czy śmierć organizmu powoduje, że wszystkie tajemnice zabiera ze sobą do grobu? I tak i nie. Pewien mamut, który padł 39 tysięcy lat temu na syberyjskiej tundrze, właśnie odkrywa przed nami swoje tajemnice. Naukowcy wydobyli z jego tkanek pradawne RNA. Tam znaleźliśmy informację o tym, co działo się w jego komórkach tuż przed końcem.
Naukowcy nazwali go „Yuka”. 39 tysięcy lat temu padł — być może uciekając przed lwią watahą, a być może też po spotkaniu z ludźmi. Ciało wpadło pod lód i zamarzło, co zakonserwowało zarówno ciało, jak i RNA właśnie. Zachowały się włosy, mięśnie, a nawet odcień skóry. W 2010 r. znalazła go lokalna społeczność Jukagirów, odsłaniając jeden z najlepiej zachowanych organizmów epoki lodowcowej. Stąd właśnie imię „Yuka”, na cześć ludności, która przyczyniła się do fenomenalnego odkrycia.
Z takiego materiału można wydobyć więcej niż strukturę DNA. RNA natomiast to delikatna cząsteczka używana przez komórki jako tymczasowy „odcisk palca” aktywnych genów — ono właśnie przetrwało w mięśniu nogi mamuta. W normalnych warunkach rozkłada się w ciągu kilkunastu lub kilkudziesięciu minut. Zrządzenie losu spowodowało, że RNA zachowało się na dłużej.
RNA, czyli zapis ostatnich chwil
DNA w tym układzie możemy nazwać „planem budowy”. RNA natomiast działa jak dziennik aktywności budowniczych na owej budowie. Mówi, które geny pracowały, a które akurat odpoczywały. Badacze z Uniwersytetu w Kopenhadze mogli dosłownie prześledzić to, co działo się w ostatnich minutach życia zwierzęta.
Sekwencjonowanie pokazało ślady działania genów związanych ze stresem. Ciało mamuta dosłownie „zapisało” swoje przerażenie. Aktywacja genów z włókien wolnokurczliwych sugeruje wysiłek, ucieczkę, walkę o utrzymanie homeostazy. Mamut bał się o życie i próbował przetrwać. Niestety, przegrał tę walkę.
Zespół — co ciekawe — wykrył mikroRNA, których nie ma w dzisiejszych słoniach. Są to krótkie molekuły regulujące ekspresję genów, a ich obecność stanowi swego rodzaju „podpis ewolucyjny” Yuki.
Czy RNA z epoki lodowcowej może przywrócić mamuty do życia?
Erez Aiden z University of Texas twierdzi, że analiza RNA stanie się „kamieniem z Rosetty” dla badań pradawnego życia. Do tej pory mieliśmy jedynie DNA — czyli wspomniany plan budowy. Teraz mamy również coś w rodzaju archiwum procesów trwających w tej konkretnej chwili, gdy organizm funkcjonował.
Sprawą interesuje Colossal Biosciences, firmy planującej „wskrzeszenie” mamutów. I ów Erez Aiden jest… doradcą w tej organizacji. Wiedza o ekspresji starożytnych genów może pomóc odtwarzać wierniejsze biologicznie komórki hybrydowe, a nie tylko bazować na genomie słonia. Jeszcze nie przywrócimy mamutów w Syberyjskiej tundrze, ale z pewnością uzyskujemy tak brakujące puzzle w układance.
RNA daje też wgląd w pradawne wirusy
Jest jeszcze coś. Część groźnych patogenów — SARS-CoV-2, Ebola czy (nie)osławiony HIV — opiera się na RNA, nie DNA. Jeśli można wydobyć stabilne cząsteczki RNA sprzed 40 tys. lat, to otwiera się możliwość zbadania ewolucji bardzo starych wirusów, które mogły przenikać tkanki pradawnych zwierząt. Nasze RNA też jest zlepkiem wirusów, z którymi stykaliśmy się na przestrzeni lat — jako gatunek.
Zespół badał dotąd 10 mamutów, ale tylko trzy zachowały czytelne RNA. Los jest kapryśny, a granice przetrwania molekuł nadal rozumiemy zbyt słabo. Na poziomie „mikro”, nie wiemy wszystkiego o przemianach ciała po śmierci i dlaczego akurat w tym konkretnym przypadku cząsteczki są w stanie przetrwać.
Czytaj również: Bakterie z… mamutów? Badacze przekraczają granice paleogenetyki
Techniki sekwencjonowania, protokoły pracy w ultraczystych laboratoriach, nowe algorytmy analizy mRNA — wszystko to sprawia, że naukowcy potrafią wyciągnąć istotne informacje z materiału biologicznego. Jeszcze 10 lat temu tego nie potrafiliśmy robić. I jak na ironię przystało, Yuka wydawał nam się samicą, a dziś wiemy, że był samcem. Wszystko dzięki genetyce właśnie. Nie tylko mówi nam o tym, co widzimy „tu i teraz”, ale jest też w stanie powiedzieć nam nieco więcej o przeszłości organizmu.