بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – استعاد العلماء أقدم حمض نووي ريبوزي معروف، وهو جزيء ضروري لمعظم الوظائف البيولوجية، من حيوان الماموث الصوفي الذي عاش في سيبيريا قبل نحو 39 ألف عام، مما يظهر أنه يمكن أن يستمر لفترة أطول مما كان معروفا من قبل ويبشر بمسار جديد لدراسة الكائنات الحية التي عاشت منذ فترة طويلة.
تم استخراج الحمض النووي الريبوزي (RNA)، الذي تم عزله وتسلسله بنجاح، من الأنسجة العضلية في الساق الأمامية اليسرى لذكر ماموث صغير، ربما يتراوح عمره بين خمس إلى عشر سنوات، والذي تم اكتشاف جثته في عام 2010 في التربة الصقيعية السيبيرية في الشرق الأقصى الروسي على طول ساحل أويوغوس يار المتاخم لبحر لابتيف.
يمثل الماموث، الذي يحمل اسم يوكا، واحدة من أفضل الجثث المجمدة المحفوظة لهذا النوع المنقرض. كشف الحمض النووي الريبوزي (RNA)، من بين أمور أخرى، عن الجينات التي “تم تشغيلها” في أنسجة يوكا في وقت قريب من الوفاة، مما أظهر علامات إجهاد الخلايا.
معظم المعرفة حول كائنات ما قبل التاريخ تأتي من دراسة الحفريات الهيكلية، ولكن هناك حدود لما يمكن أن تكشفه هذه الحفريات عن بيولوجيتها. ومع ذلك، فإن القدرة المتزايدة على استعادة الجزيئات الحيوية المميزة من البقايا القديمة، قدمت طرقًا جديدة لفهم مثل هذه الكائنات الحية.
يكمل إنجاز الحمض النووي الريبوزي الجديد التقدم الذي تم إحرازه في السنوات الأخيرة في دراسة الحمض النووي القديم، وهو الجزيء الذي يحمل التعليمات الجينية لجميع الكائنات الحية، والبروتينات القديمة، وهي الجزيئات التي تبني وتدير الكثير من آلات الخلية.
يعمل الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهو اختصار للحمض الريبي النووي، بمثابة الرسائل المرسلة من جينوم الكائن الحي إلى أجهزته الخلوية، لإخبار الخلايا بالجينات التي يجب تنشيطها أو إلغاء تنشيطها، وكيف ومتى تنظم وظيفتها وأي البروتينات يجب تصنيعها.
وقال إميليو مارمول، عالم الوراثة والطبيب البيطري والمعلوماتية الحيوية في معهد غلوب بجامعة كوبنهاجن، والمؤلف الرئيسي للدراسة التي نشرت يوم الجمعة في مجلة الخلية: “باستخدام الحمض النووي الريبي (RNA)، يمكنك الوصول إلى البيولوجيا الفعلية للخلية أو الأنسجة التي تحدث في الوقت الفعلي خلال اللحظات الأخيرة من حياة الكائن الحي”.
وقال مارمول: “هذا يتيح لنا الوصول المباشر إلى المشهد الوظيفي لعملية التمثيل الغذائي للخلايا لدى الماموث الصوفي عندما كان على قيد الحياة، وهو أمر غير ممكن – على الأقل ليس بالأطوال التي أبلغنا عنها – فقط باستخدام الحمض النووي أو البروتينات. وتوفر إضافة هذه الطبقة من المعلومات رؤية أكثر شمولاً لبيولوجيا الماموث الصوفي”.
الحمض النووي الريبي (RNA) أكثر هشاشة من الحمض النووي والبروتينات. أقدم حمض نووي تم العثور عليه حتى الآن كان من الحيوانات والنباتات والميكروبات التي يعود تاريخها إلى حوالي مليوني سنة مضت من الرواسب في جرينلاند. جاءت أقدم البروتينات من بقايا أسنان وحيد القرن عديم القرون الذي عاش قبل حوالي 23 مليون سنة في منطقة القطب الشمالي الكندي.
حتى الآن، كان أقدم حمض نووي ريبوزي تم العثور عليه هو من شبل ذئب عاش في سيبيريا منذ حوالي 14 ألف سنة.
قال عالم الوراثة والمؤلف المشارك للدراسة لوف دالين من جامعة ستوكهولم ومركز علم الوراثة القديمة في السويد: “أعتقد أن النتيجة الرئيسية هي أنه يمكننا استعادة الحمض النووي الريبي (RNA) من مثل هذه العينة القديمة. إنه دليل على المبدأ الذي يفتح الباب أمام تحليلات أكثر تفصيلاً لأنماط التعبير الجيني في الحيوانات الضخمة في العصر الجليدي”.
عانت يوكا من صدمة قبل الموت، مع وجود جروح عميقة في جلدها مما يشير إلى هجوم من قبل أسد الكهف، وهو نوع منقرض كان ابن عم أضخم وأضخم من الأسد الأفريقي الحالي الذي يتكيف مع البرد.
وقال دالين: “ليست أي من العلامات شديدة بما يكفي للتسبب في الوفاة، لذلك لا يزال من غير الواضح بعض الشيء سبب وفاة يوكا”.
اكتشف الباحثون جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) في يوكا والتي ترمز للبروتينات المشاركة في تقلص العضلات وتنظيم التمثيل الغذائي تحت الضغط، ربما ولكن ليس بالضرورة أن تكون ناجمة عن هذا الهجوم.
اعتقد العلماء منذ فترة طويلة أن الحمض النووي الريبي (RNA) يتحلل بعد دقائق أو ساعات فقط من الوفاة، لكن هذه الدراسة وغيرها أظهرت أنه في ظل الظروف المناسبة، يمكنه البقاء على قيد الحياة لفترة أطول. وكانت الظروف المتجمدة في سيبيريا مواتية بشكل خاص للحفاظ على الحمض النووي الريبي.
تم أيضًا تسلسل الحمض النووي ليوكا بواسطة هؤلاء الباحثين وآخرين سابقًا. أظهرت البيانات الجينية، التي كان يُعتقد سابقًا أنها أنثى، أن يوكا، الذي كان يبلغ طوله حوالي 5-1/4 قدم (1.6 متر) عند الكتف، كان ذكرًا، وله كروموسوم X وY.
ويعتقد الباحثون أنه في ظل الظروف المناسبة يمكن استعادة الحمض النووي الريبوزي (RNA) من بقايا أقدم، مشيرين إلى أن الحمض النووي الريبي (RNA) القديم يوفر إمكانيات عديدة.
وقال مارمول: “نأمل أن يثير عملنا اهتمامًا متجددًا باستكشاف الحمض النووي الريبي (RNA) في بقايا قديمة أخرى، ليس بالضرورة من العصر الجليدي أو الأنواع المنقرضة، ولكن أيضًا من بقايا العصور الوسطى أو التاريخية لكل من الكائنات المنقرضة والقائمة”.
(تقرير بواسطة ويل دنهام، تحرير دانيال واليس)