Изучение вымерших животных
Изучение вымерших животных
Из кожи найденного в Якутии шерстистого мамонта возрастом 52 тысячи лет впервые удалось извлечь остекленевшие древние хромосомы. Как предполагают учёные, это поможет собрать геномы вымерших видов.
В 2018 году в Якутии была обнаружена хорошо сохранившаяся туша древнего животного, которого затем стали называть «Тот самый мамонт». Профессор Центра палеогенетики Стокгольмского университета Лав Дален взял кусочек мягких тканей с его лба. Исследование образца позволило учёным сделать открытие, которое даёт невероятные перспективы для изучения древних организмов.
Незадолго до начала эпидемии коронавируса американский учёный Эрез Либерман Эйден изобрёл метод Hi-C, основанный на изучении конформации ДНК, то есть её расположения в ядре.
– Hi-C позволяет узнать, сколько и каких хромосом содержится в ядре, и одновременно прочитать их, то есть он совмещает цитологические методы и секвенирование, – рассказывает завлабораторией цитогенетики животных Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН член-корреспондент РАН Александр Графодатский. – Доцент Центра геномной архитектуры колледжа Бэйлор доктор медицинских наук Ольга Дудченко придумала сделать с помощью Hi-C зоопарк ДНК всех возможных живых организмов. Филиал такого зоопарка появился и у нас в Институте молекулярной и клеточной биологии СО РАН.
Зная, что крошечные фрагменты древней ДНК могут сохраняться в течение долгого времени, международная группа учёных из медицинского колледжа Бейлора, Копенгагенского университета и Национального центра анатомии и регуляции генома решила попробовать исследовать с помощью Hi-C хромосомы мамонтов. Тот самый мамонт, пишет «Наука в Сибири», смог их удивить: в образце его кожи вплоть до миллиардных долей метра сохранилась структура замороженных на десятки тысячелетий хромосом.
Удалось выяснить, что окаменелости хромосом находились в совершенно особом состоянии, очень напоминающем положение молекул в стекле. Многие цивилизации разработали способы стеклования продуктов питания для их сохранения, обычно путём сочетания охлаждения и обезвоживания. Именно так были созданы тортилья и вяленая говядина. С телом Того самого мамонта, похоже, такие трансформации произошли естественным образом благодаря сухому и очень холодному якутскому климату.
Огромный вклад в исследования внесли российские учёные. Группа из четырёх сотрудников Музея мамонта (Якутия) находила в архивах и предоставляла для изучения всё новые и новые материалы мамонтовой фауны.
Команда гистологов из лаборатории морфологии и функции клеточных структур ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», возглавляемая д.б.н. Николаем Рубцовым, описывала гистологическую структуру тех мест, откуда были получены ядра клеток. Учёные лаборатории цитогенетики животных ИМКБ СО РАН извлекали ДНК образцов, выполняли для многих из них Hi-C, выделяли и изучали внутренние структуры хромосом.
– Мы хотим попробовать поискать такие же остекленевшие клетки в других замороженных организмах. В Якутии в этом плане богатство неизмеримое: там есть и копытные, например, знаменитая ленская лошадь, которая непонятно как соотносится с нашими лошадьми, и хищники – замороженные львята, и множество других. Также интересно выяснить, почему остекленевшие хромосомы в разных частях организма сохраняются по-разному, – говорит Александр Графодатский.
В то же время он признаётся, что такого мощного открытия уже не будет.
– Кто знает, может, будут другие? – рассуждает учёный. – Вдруг появится метод, позволяющий извлекать хромосомы из костей? Сейчас это невозможно, но сохранение хромосом в ископаемых организмах тоже считалось невозможным, поэтому я уже ничему не удивлюсь.
Комментарии