Senā DNS Atklāj Zirga Stāstu

2024 Autors: Daisy Haig | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 03:11

Parīze - Pagājušajā trešdienā zinātnieki paziņoja, ka viņi ir atšķetinājuši DNS pirms zirga, kurš dzīvoja pirms aptuveni 700 000 gadiem, kas ir rekordliels varoņdarbs jaunajā paleo-genomikas jomā.

Senais atradums norāda, ka visiem zirgiem mūsdienās, kā arī ēzeļiem un zebrām, bija kopīgs sencis, kurš dzīvoja pirms kādiem četriem miljoniem gadu, divreiz agrāk, nekā domāts.

Izrāviens rada arī cerības, ka daudzas fosilijas, kuras tiek uzskatītas par nederīgām DNS paraugu ņemšanai, faktiski var būt pārpildītas ar ģenētisko dārgumu, sacīja pētnieki.

Ziņojot žurnālā Nature, komanda paziņoja, ka pasaka sākās pirms 10 gadiem, mūžīgajā sasalumā atrodot fosilizēta zirga kaula gabalu vietā, ko sauc par Thistle Creek, Kanādas Jukonas teritorijā.

"Tas ir metapodiāla kaula gabals" no kājas, sacīja Dānijas Dabas vēstures muzeja Ģeoģenētikas centra franču pētnieks Ludovičs Orlando.

"Tas ir apmēram 15 centimetrus (sešas collas) garš un astoņus centimetrus (3,2 collas) plats fragments."

Radiodējot zemi, kurā atrasts kauls, norādīts, ka tur esošais organiskais materiāls - sadalījušās lapas un tā tālāk - tika nogulsnēts apmēram pirms 735 000 gadiem.

Paraugs bija pārsteidzoši saglabājies dziļā atdzišanā, taču laikam bija jāpabojā tā šūnas un tādējādi jāierobežo izredzes izķert no tā derīgo DNS.

"Tā bija unikāla iespēja virzīt mūsu tehnoloģiju līdz galam," Orlando sacīja AFP.

"Atklāti sakot, es pats nedomāju, ka tas būs iespējams, kad mēs pirmo reizi pievērsāmies idejai."

Šīs agrīnās šaubas sāka rasties laboratorijā, kad pētniekiem izdevās precīzi noteikt kolagēna paliekas - galveno olbaltumvielu olbaltumvielu, kā arī asinsvadu bioloģiskos marķierus.

Kā ar šūnu DNS?

Tajā brīdī pienāca vilšanās. Tehnoloģija, kas bija pieejama analīzes sākumā pirms trim gadiem, tālu nespēja uztvert šos sīkos DNS fragmentus un pārvērst tos saprotamā kodā.

"Mēs spējām iegūt DNS fragmenta fragmentu tikai aptuveni reizi 200 mēģinājumos," sacīja Orlando.

Kas mainīja lietas, bija paaudžu maiņa secības tehnoloģijā.

Izmantojot jauninājumus medicīnas pētījumos, zinātnieki atrada veidu, kā atšķetināt DNS molekulas, bez nepieciešamības tās "pastiprināt" sekvencēšanas mašīnā.

Šī pieeja nozīmēja, ka dārgais paraugs netika izšķērdēts nebeidzamu kļūmju dēļ, un tika samazināts turpmākas noārdīšanās risks, rīkojoties ar gaisu.

Rezultāts bija panākumu līmeņa uzlabošanās trīs līdz četras reizes, kas, palielinot temperatūru un ekstrakcijas metodi, pieauga līdz koeficientam 10.

"Mēs gājām no viena no 200 uz apmēram vienu no 20," sacīja Orlando.

"Tas, kas parādījās, bija sīki secību fragmenti, kas pēc tam mums bija jāsamontē pilnā ģenētiskajā kodā," viņš teica.

"Tas ir tāpat kā salabot vāzi, kas ir sadalījusies tūkstoš gabalos - tikai šai ir miljardi gabalu!"

Rezultāts ir vecākais genoms, kas pilnībā sekvencēts - no dzīvnieka, kurš dzīvoja pirms 560 000 līdz 780 000 gadiem.

Iepriekšējais rekords bija mīklaina cilvēka, kas pazīstams kā Denisova hominīns, secenēšana, kurš dzīvoja pirms 70 000 līdz 80 000 gadiem.

Zirgu secība tika salīdzināta ar zirga genomu, kurš dzīvoja vēlīnā pleistocēnā pirms 43 000 gadiem, kā arī ar piecu mūsdienu zirgu šķirnēm - Prževalskas zirgu (savvaļas zirgu sugu, kas atšķīrās no mājas zirga), un ēzelis.

"Mūsu veiktās analīzes liecina, ka Equus ciltsgrāmata, no kuras radušies visi mūsdienu zirgi, zebras un ēzeļi, radās četrus līdz 4,5 miljonus gadu pirms pašreizējā laika, divreiz pārsniedzot vispārpieņemto laiku," teikts pētījumā.

Tas arī ieteica, ka centieni saglabāt Prževalskas zirgu, sakrustojot to ar vietējām šķirnēm, ir ģenētiski pamatoti. Šķiet, ka ģenētiskā iejaukšanās savvaļas variantā ir bijusi maza.

Papildus šim tūlītējam atklājumam zinātnieki ir pārliecināti, ka viņu darbs kādu dienu atklās aizvēsturiskos dzīvniekus vai pat mūsu pašu priekštečus, izmantojot fosilijas, kuru DNS parasti uzskata par pārāk degradētu sekvencēšanai.

"Ļoti aukstos apstākļos aptuveni 10 procentiem maza izmēra molekulu ir labas izredzes izdzīvot arī pēc miljona gadu," sacīja Orlando.

"Mēs esam atvēruši durvis, kuras, mūsuprāt, bija slēgtas uz visiem laikiem. Viss ir atkarīgs no tehnoloģiskā progresa, taču mums ir daudz argumentu, lai uzskatītu, ka nākotne mūs novedīs pie dārgumiem, nevis strupceļa."