Учені отримали найповніший стародавній геном у 3D: допоміг перший сублімований момент

Уперше в історії вчені зібрали найповнішу 3D-реконструкцію геному шерстистого мамонта — у цьому їм допоміг екземпляр, що неймовірно добре зберігся і був "ліофілізований" майже одразу після смерті. У результаті вченим уперше вдалося виявити скам'янілі хромосоми, що зберегли ДНК у скляному стані — науковці змогли побачити, які гени увімкнені, а які вимкнені, пише New Atlas.

Останки мамонтів та інших тварин льодовикового періоду, як правило, витягують з вічної мерзлоти у відносно хорошому стані, зі збереженими м'якими тканинами. Однак вічна мерзлота, як правило, не здатна зберегти стародавню ДНК через десятки тисяч, а то й мільйони років — вона розпадається на дрібні фрагменти, що ускладнює відновлення головоломки.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Проте раніше вчені вже змогли секвенувати геном мамонта. Однак тепер їм фактично вдалося створити тривимірну модель геному, що дає безліч додаткової інформації, яка має вирішальне значення для роботи вчених. Особливо це важливо для тих дослідників, хто сьогодні працює над спробами воскресити давно зниклих з лиця Землі шерстистих мамонтів.

У новому дослідженні вчені виявили останки неймовірно добре збереженого мамонта, який зберіг свою тривимірну структуру. Останки належать великій самці й датуються близько 52 000 років тому. Вони були викопані з вічної мерзлоти на північному сході Сибіру ще 2018 року завдяки чистій випадковості.

Вчені вважають, що їм неймовірно пощастило, оскільки після смерті самки мамонта погода просто висушила її серце, зберігши клітинну структуру більш неушкодженою, ніж зазвичай. У результаті сегменти ДНК виявилися в мільйон разів довшими, ніж фрагменти, виявлені в більшості стародавніх зразків.

Команда взяла зразок шкіри з вуха мамонта і витягла з нього ДНК, а потім проаналізувала його за допомогою методу Hi-C, який визначає, які сегменти ДНК фізично розташовані близько один до одного в ядрі клітини — тобто є велика ймовірність, що вони будуть взаємодіяти. У результаті вченим вдалося скласти карту тривимірної структури геному.

За словами автора дослідження Марка Марті-Ренома, використовуючи геноми сучасних слонів як шаблон, дослідники використовували Hi-C для створення першої 3D-карти геному мамонта. Команда з'ясувала, що у мамонтів було 28 хромосом — стільки ж, скільки й у сучасних слонів.

Цікаво, що геном зберігся настільки добре, що команда фактично змогла розрізнити нанорозмірні петлі, які допомагають регулювати гени. Крім того, вони змогли визначити, які гени активні, а які не активні в клітинах шкіри мамонта. Ці патерни активації генів відрізнялися від тих, що спостерігалися в азійського слона, що може вказувати на гени, пов'язані з його холодостійкістю і "шерстистістю".

На наступному етапі вчені планують вивчити закономірності генів в інших тканинах мамонта. Передбачається, що ці дані виявляться особливо корисними для вчених, які намагаються воскресити шерстистих мамонтів.

Раніше Фокус писав про те, що вчені, які намагаються воскресити вимерлого мамонта, зробили прорив.