دانشمندان قدیمی‌ترین RNA شناخته‌شده را از یک ماموت پشم‌دار منجمد ۳۹٬۰۰۰ ساله استخراج کردند

یک تیم پژوهشی قدیمی‌ترین RNA شناخته‌شده را از لاشه‌ی یک ماموت پشم‌دار ۳۹٬۰۰۰ ساله که در یخبندان سیبری حفظ شده بود، استخراج کرد.

بر خلاف DNA که پتانسیل ژنتیکی را نشان می‌دهد، RNA یک تصویر لحظه‌ای از فعالیت ژن‌ها در زمان واقعی ثبت می‌کند. این رویکرد جدید به دانشمندان نگاهی عمیق و نزدیک به لحظات نهایی زیستی یک غول دوران یخبندان می‌سپارد.

برای دهه‌ها، داستان ماموت پشم‌دار — زیست‌شناسی، عادات و انقراض آن — عمدتاً از استخوان‌ها، دندان‌ها و تکه‌های DNA ترکیب می‌شد. اما RNA، مولکولی بسیار شکننده‌تر، تصور می‌شد که برای هزاران سال ناپایدار باشد. کشف پژوهشگران دانشگاه استکهلم به رهبری امیلیو مارمول و لو دلن، این فرض را زیر سؤال برد. آن‌ها موفق شدند رشته‌های RNA را از بافت عضلانی استخراج و تجزیه و تحلیل کنند و نگاهی به فیزیولوژی زنده موجودی که هزاران سال پیش منقرض شده است، بیندازند.

این بقایا متعلق به Yuka، یک ماموت جوان است که بدن مُوم‌یافته‌اش در وضعیت استثنایی در یخبندان سیبری به دست آمد. این یخ‌سردی عمیق طبیعی بافت‌های نرم ماموت را به‌قدر کافی حفظ کرد که RNA باستانی استخراج شود — امری که پیش از این فقط چند صد سال را می‌توانست تحمل کند و فراتر از آن غیرممکن تصور می‌شد.

کشف اینکه کدام ژن‌ها هنوز فعال بودند

اهمیت RNA در توانایی آن برای نشان دادن بیان ژن‌هاست — یعنی اینکه کدام ژن‌ها در زمان مرگ “فعال شد” بودند. به گفتهٔ پژوهشگر امیلیو مارمول، این امکان را برای دانشمندان فراهم می‌کند تا «مدارک مستقیم این‌که کدام ژن‌ها “فعال شد” هستند را به‌دست آورند و نگاهی به لحظات نهایی زندگی یک ماموت که در آخرین عصور یخبندان بر روی زمین قدم می‌زد، بیندازند».

پژوهشگران دریافتند که تنها بخشی از حدود ۲۰٬۰۰۰ ژن کدکننده پروتئین ماموت در بافت عضلانی یوکا فعال بوده‌اند. برخی از این ژن‌ها در انقباض عضله و پاسخ به استرس سلولی نقش دارند. این یافته با پژوهش‌های پیشین که نشان می‌دهند یوکا ممکن است پیش از مرگ توسط شکارچیان مورد حمله قرار گرفته باشد، هم‌راستا است. مارمول خاطرنشان کرد: “نشانه‌های استرس سلولی را یافتیم,” که بُعْدی عاطفی به این کشف علمی می‌افزاید.

لو دلن، استاد ژنومیک تکاملی و هم‌سرای این پژوهش، توضیح داد که بقاِ RNA مرزهای شناخته‌شدهٔ حفظ بیومولکول‌های باستانی را گسترش می‌دهد. “ما پیش از این حدود یک میلیون سال برای بازگرداندن DNA پیشروی کردیم. اکنون می‌خواهیم بررسی کنیم آیا می‌توانیم توالی‌یابی RNA را به بازه‌های زمانی که پیش‌تر امکان‌پذیر نشد، گسترش دهیم.”

کشف اینکه کدام ژن‌ها هنوز فعال بودند

یکی دیگر از یافته‌های غیرمنتظره حضور RNAهای غیرکدینگ، به ویژه میکروRNAها بود که بدون تولید پروتئین‌ها به تنظیم بیان ژن‌ها کمک می‌کنند. این مولکول‌ها نقش‌های اساسی در عملکردهای سلولی و توسعه دارند. هم‌نویسندهٔ این تحقیق، مارک فریدلیندر، این کشف را “یکی از هیجان‌انگیزترین یافته‌ها” نامید و تأکید کرد که این نخستین بار است که میکروRNAها از بقایایی به این قدمت استخراج می‌شوند.

باستین فروم، از موزه دانشگاه آرکتیک نروژ، اشاره کرد که برخی از این میکروRNAها دارای جهش‌های نادری هستند که شواهد قوی‌ای بر اصالت ماموتی بودن آنها فراهم می‌سازند. “ما حتی ژن‌های نوینی را صرفاً بر پایه شواهد RNA شناسایی کردیم؛ امری که پیش از این در چنین بقایای باستانی انجام نشده بود,” فروم توضیح داد.

به گفتهٔ Earth.com، این نوع داده‌های مولکولی به پژوهشگران این امکان را می‌دهد که اصالت نمونه‌ها را تأیید کرده و آن‌ها را از آلودگی‌های مدرن متمایز کنند — مسألی که همواره در مطالعات بیومولکول‌های باستانی دغدغه‌انگیز است.

یک مرز جدید در ژنتیک باستانی

فراتر از ماموت پشم‌دار، پیامدهای این کار دامنه‌اش را گسترش می‌دهد. RNA، به‌ویژه آن‌که از ویروس‌ها یا بافت‌های نرم استخراج می‌شود، می‌تواند مسیر جدیدی برای بررسی سایر موجودات منقرض‌شده یا حتی عوامل بیماری‌زای عصر یخبندان فراهم کند. “نتایج ما نشان می‌دهد که مولکول‌های RNA می‌توانند بسیار طولانی‌تر از آنچه پیش‌بینی می‌شد، بقا یابند,” گفت لو دلن. این امکان می‌تواند به دانشمندان اجازه دهد تا ویروس‌های RNA باستانی همچون کروناویروس‌ها یا سویه‌های آنفولانزا که در بقایای منجمد به دام افتاده‌اند، توالی‌یابی کنند.

پژوهشگران امیدوارند یافته‌های RNA را با داده‌های موجود از DNA و پروتئین‌ها ترکیب کنند تا تصویر جامع‌تری از زیست‌شناسی گونه‌های منقرض‌شده به دست آورند. مارمول توضیح داد که چنین رویکردی می‌تواند “درک ما از موجودات بزرگمنقرض را اساسی بازنویسی کند”؛ چرا که دسترسی به فرآیندهای سلولی متجمد در زمان را فراهم می‌کند.