استعاد العلماء جزيئات قديمة من الحمض النووي الريبوزي (RNA) من ماموث صغير الحجم يُدعى يوكا، توفي قبل 40 ألف عام في ما يعرف الآن بسيبيريا. توفر هذه البقايا البيولوجية نظرة ثاقبة للحظات الأخيرة من حياة مخلوق العصر الجليدي المنقرض.
تم استخراج الحمض النووي الريبي (RNA) من أنسجة الساق المحنطة التي تم حفظها بشكل جيد للغاية لآلاف السنين في التربة الصقيعية. وهو أقدم حمض نووي ريبوزي تم تسلسله من قبل العلماء. والآن، يستخدمه الباحثون للكشف عن جينات الماموث التي كانت نشطة وقت وفاته.
وقال لوف دالين، أستاذ علم الجينوم التطوري في مركز علم الوراثة القديمة بجامعة ستوكهولم والمتحف السويدي للتاريخ الطبيعي وكبير مؤلفي الدراسة التي نشرت يوم الجمعة في المجلة العلمية “Cell”: “جميع الخلايا في الكائن الحي، لها نفس الحمض النووي، سواء كانت خلية دماغية أو خلية كبدية أو خلية عضلية. لذا فإن ما يجعل هذه الخلايا مختلفة عن بعضها البعض هو الحمض النووي الريبي (RNA) بشكل أساسي”. “يتعلق الأمر بكيفية تشغيل الجينات وإيقاف تشغيلها في أنواع الخلايا المختلفة.”
تم العثور على DNA و RNA في جميع الكائنات الحية. الحمض النووي هو الكود الثابت للحياة، بينما يقرأ الحمض النووي الريبوزي تلك التعليمات الجينية ويعمل كرسول لمساعدة الخلية على بناء البروتينات.
يمكن أن يستمر الحمض النووي القديم لأكثر من مليون سنة، وقد أحدث ثورة في فهم العلماء للماضي.
ومع ذلك، كان يُعتقد حتى وقت قريب أن الحمض النووي الريبوزي سريع الزوال، وليس من الواضح بعد ما إذا كانت تقنيات الباحثين الجديدة ستعمل على العينات التي لم يتم حفظها بشكل استثنائي.
الجلد والأذن من جزء من جمجمة الماموث الصوفي التي كانت واحدة من 10 عينات شملتها الدراسة. وتم اكتشاف الجلد عام 2018 في منطقة بيلايا جورا، بالقرب من نهر إنديجيركا في سيبيريا. – الحب دالين
خلال البحث، قام الفريق بدراسة 10 عينات من أنسجة الماموث المجمدة، بما في ذلك العضلات والجلد، مع ثلاث أجزاء من الحمض النووي الريبي (RNA).
وقال الفريق إن واحدا فقط من هؤلاء أنتج بيانات تسلسلية مفصلة يمكن أن تكشف عن كيفية عمل جينات الحيوان عند وفاته. وتعود تلك العينة إلى يوكا، الذي عثر على جثته عام 2010 في أويوغوس يار في شمال شرق سيبيريا.
ومن خلال البيانات، تمكن الباحثون من اكتشاف جزيئات الحمض النووي الريبوزي المرسال، التي ترمز للبروتينات، وكذلك microRNA، الذي ينظم نشاط الجينات. وقال إميليو مارمول سانشيز، المؤلف الرئيسي للدراسة وباحث ما بعد الدكتوراه في معهد غلوب بجامعة كوبنهاغن في الدنمارك، إن الباحثين كشفوا معًا عن بعض “البيولوجيا التي كانت تحدث في خلايا هذا الماموث قبل وفاته مباشرة”.
وقال مارمول سانشيز: “نحن نفترض أن هذا الحيوان كان على وشك الموت، ويتجلى ذلك في عملية التمثيل الغذائي للعضلات”.
وأشارت الدراسة إلى أن البيانات تشير إلى “غلبة الألياف العضلية بطيئة الارتعاش في أنسجة الماموث”، مضيفة أن التوقيع ربما كان “النبضات النهائية” للأنسجة. على سبيل المثال، كان أحد البروتينات النشطة هو التيتين، المرتبط بمرونة العضلات، والآخر هو النيبولين، الذي يشارك في تقلص العضلات الهيكلية.
وقال مارك فريدلاندر، المؤلف المشارك في الدراسة، والأستاذ المشارك في قسم العلوم البيولوجية الجزيئية في معهد وينر-جرين بجامعة ستوكهولم، في بيان: “إن الحمض النووي الريبي الميكروي الخاص بالعضلات الذي وجدناه في أنسجة الماموث هو دليل مباشر على حدوث تنظيم الجينات في الوقت الفعلي في العصور القديمة”. “إنها المرة الأولى التي يتم فيها تحقيق شيء مثل هذا.”
وقال إيريز ليبرمان أيدن، أستاذ الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية في الفرع الطبي بجامعة تكساس، والذي لم يشارك في البحث، إنه من المنطقي بيولوجيا أن عضلة الماموث كانت نشطة وقت الوفاة.
قال إيدن: “لا تريد أن تجد الدراسة الأولى مثل هذه نمطًا صادمًا تمامًا”. “إن فكرة إمكانية اكتشاف التعبير الخاص بالأنسجة هي فكرة مثيرة للإعجاب للغاية.”
وقال دالين، الذي قام بتسلسل الحمض النووي لأقدم ماموث في العالم، إن التقنيات التي ابتكرها الفريق لديها القدرة على فتح طريق جديد للبحث العلمي في الماضي.
وأوضح قائلاً: “هذه العينات العشر جميعها جيدة وفريدة من نوعها حقًا، وأفضل ثلاث منها فقط هي التي نجحت في مواجهة ذلك، ويبدو أنها متخصصة إلى حد ما”. “شعوري الداخلي هو أن الأساليب سوف تتحسن. هناك الكثير من المختبرات في جميع أنحاء العالم متحمسة للحمض النووي الريبوزي، وأنا متأكد من أننا سنطور طرقًا أفضل بكثير لاستعادة الحمض النووي الريبوزي”.
وقال دالين إن هذا النهج، إذا أمكن تطبيقه على نطاق أوسع، سيوفر طريقة لدراسة تطور الفيروسات القديمة، والتي يوجد الكثير منها فقط في شكل الحمض النووي الريبوزي (RNA)، مثل الفيروس الذي يسبب كوفيد-19. ومن خلال تسلسل الحمض النووي للبكتيريا القديمة، تمكن العلماء من دراسة الأصول الجينية وتطور مسببات الأمراض البكتيرية مثل الطاعون والزهري.
وقال دالين، وهو مستشار علمي لشركة التكنولوجيا الحيوية Colossal Biosciences، ومقرها تكساس، والتي تهدف إلى “إحياء” الماموث، وطائر الدودو، والنمر التسماني، من بين آخرين، إن هذا النهج يمكن تطبيقه أيضًا على الجهود المبذولة لإعادة الحيوانات المنقرضة. سيؤدي القيام بذلك إلى ظهور حيوانات هجينة لا يمكن تمييزها بصريًا عن الأنواع المنقرضة.
وقال: “من حيث المبدأ، فإن الأساليب المستخدمة هنا يمكن أن تكون أداة يمكن أن تساعد كولوسال وآخرين في تضييق نطاق الجينات التي يجب تعديلها”.
في حين أن الحمض النووي الريبي الماموث هو أقدم ما اكتشفه العلماء حتى الآن، إلا أنه ليس الأول. في عام 2023، قاد مارمول سانشيز دراسة قامت بتسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA) من نمر تسمانيا، أو ثايلاسين، يبلغ من العمر 130 عامًا، في المتحف السويدي للتاريخ الطبيعي في ستوكهولم.
وفي عام 2019، قام فريق بتسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA) من جلد ذئب عمره 14300 عام كان محفوظًا في التربة الصقيعية. اكتشف العلماء أيضًا الحمض النووي الريبوزي (RNA) في أنسجة رجل الثلج أوتزي، وهي مومياء عمرها 5300 عام وجدت مجمدة في جبال الألب.
وقال أيدن، الذي درس بقايا الماموث، إن البحث كان “خطوة مهمة إلى الأمام”، لكن لم يكن من الواضح بعد ما إذا كان سيمثل نقطة تحول في هذا المجال – أو إذا كان الحمض النووي الريبي (RNA)، مثل الحمض النووي (DNA)، سيصبح مخزنًا رئيسيًا للمعلومات حول كائن حي منقرض.
وأضاف أن الأمر يشبه أن تكون ضيفًا في حفل زفاف ويتم سؤالك عن مدى سعادة الزواج.
قال أيدن: “من الصعب بعض الشيء الحكم على هذه اللحظات”.
قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com