منذ حوالي 39 ألف عام، مات ماموث صوفي في سيبيريا الحالية، وكان من المقرر أن يغطيه الجليد والتربة الصقيعية، مما سيؤدي في النهاية إلى الحفاظ على جسمه – حتى الشعر والعضلات.
والآن، يقدم هذا الماموث، المعروف باسم يوكا، للعلماء منظورًا جديدًا حول تدفق المعلومات الوراثية في الكائنات القديمة.
ولأول مرة، تمكن العلماء من استخراج وتسلسل الحمض النووي الريبوزي للماموث الصوفي من عينة تم جمعها من يوكا، مما أعطى الباحثين نافذة يتم من خلالها تشغيل وإيقاف الجينات في المخلوق المنقرض.
العينات المأخوذة من الماموث هي أقدم حمض نووي ريبوزي قديم وصفه الباحثون على الإطلاق. كما قام الباحثون بتحليل الحمض النووي للحيوان.
على عكس الحمض النووي، الذي يحتوي على المخطط الجيني ليوكا، يخبر الحمض النووي الريبي الباحثين بالجينات التي تم التعبير عنها في يوم وفاته، مما يوفر لمحة سريعة عما كان يحدث داخل خلايا الحيوان في لحظة معينة من الزمن.
وقال إميليو مارمول سانشيز، المؤلف الرئيسي للدراسة وباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة كوبنهاغن: “في هذا النسيج، نقوم في الواقع بقياس الدقائق أو الساعات الأخيرة من حياة هذا الماموث”.
إحدى ساقي يوكا، توضح الحفاظ الاستثنائي على الجزء السفلي من الساق بعد إزالة الجلد، مما مكن من استعادة جزيئات الحمض النووي الريبي القديمة. (مجاملة فاليري بلوتنيكوف)
ونشر الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في مجلة الخلية يوم الجمعة. حتى وقت قريب، لم يعتقد الباحثون أن الحمض النووي الريبي (RNA) يمكنه البقاء على قيد الحياة لفترة طويلة.
قال مارك فريدلاندر، عالم الأحياء الحسابي في جامعة ستوكهولم، ومؤلف الدراسة: “الحمض النووي الريبوزي، وفقًا للكتب المدرسية، غير مستقر للغاية ويتحلل بشكل أساسي في غضون دقائق بعد وجوده خارج الخلية الحية”. “إنه لأمر مدهش للغاية أن نجد الحمض النووي الريبوزي (RNA) الذي يبلغ عمره 40 ألف سنة. لم يعتقد أحد أن هذا ممكن حقًا.”
يمكن أن يقدم البحث نوافذ جديدة في التاريخ. وقال إيريز أيدن، أستاذ الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية في الفرع الطبي بجامعة تكساس والذي لم يشارك في الدراسة، إن العلماء سيواصلون تحسين الأساليب المستخدمة لاستجواب الحمض النووي الريبي القديم، كما فعلوا لعقود من الزمن في تحليل الحمض النووي القديم.
وقال أيدن إنه يعتقد أن إضافة تقنيات تحليل الحمض النووي الريبي (RNA) إلى أعمال علم الوراثة القديمة يمكن أن تعيد تعريف فهمنا لتاريخ العالم البيولوجي.
وقال أيدن: “سنكون قادرين على رسم صورة أكثر اكتمالا وكمية إلى حد كبير لتاريخ الحياة على الأرض”. “فجأة أصبح لدينا حجر رشيد… هذه هي الحروف الهيروغليفية للحياة القديمة.”
أصبح اكتشاف الحمض النووي الريبوزي (RNA) ممكنًا بفضل اكتشاف يوكا في عام 2010، عندما اكتشف أعضاء مجتمع يوكاجير الماموث في ذوبان التربة الصقيعية بالقرب من المحيط المتجمد الشمالي. تم العثور على يوكا مخبأة على منحدر، محنطة جزئيًا ولا تزال مغطاة بساط أشعث من الشعر الأشقر الفراولة وبعض اللحم الذي ظل ورديًا حتى اكتشافه.
يعتقد علماء الحفريات أن يوكا تمت مطاردتها وقتلها. تشير بعض الأدلة إلى أن هذا المخلوق كان يطارده أسود الكهف أو ربما ذبحه البشر المعاصرون – هناك أدلة تدعم كلتا النظريتين، ومن الممكن أن يكون كل نوع قد ساهم في نهاية الحيوان.
الحيوان، كما قد تتخيل في عالم مليء بأسود الكهوف، كان تحت قدر كبير من الضغط عندما مات.
في الواقع، يُظهر بحث الحمض النووي الريبوزي (RNA) الجديد أن علامات الإجهاد الفسيولوجي كانت موجودة في الحمض النووي الريبي (RNA) الذي وصفوه. استخدم الباحثون عينة من ألياف العضلات بطيئة الارتعاش لدى الحيوان.
وقال فريدلاندر: “لقد وجدنا أن هناك جينات التوتر التي كانت نشطة”.
العمل المختبري داخل المختبرات فائقة النظافة في مركز علم الوراثة القديمة في ستوكهولم، حيث تم استخراج الحمض النووي الريبي القديم. (بإذن من ينس أولوف لاستين)
الماموث ليس أول الأنواع القديمة التي تتلقى تحليل الحمض النووي الريبي (RNA) الخاص بها. أفاد الباحثون في عام 2019 أنهم قاموا بتوصيف الحمض النووي الريبوزي (RNA) لجرو ذئب أو كلب يبلغ من العمر 14300 عام.
يتم إنشاء الحمض النووي الريبي (RNA) من قالب الحمض النووي هذا أثناء عملية تسمى النسخ. أثناء النسخ، يتم تنشيط بعض الجينات ويتم إسكات بعض الجينات.
وقال مارمول سانشيز إن العملية ديناميكية والجينات التي يتم التعبير عنها يمكن أن تتغير بين النهار والليل.
وحدد الباحثون أيضًا أشكالًا جديدة من الحمض النووي الريبوزي الميكروي (microRNA)، وهو أحد أشكال الحمض النووي الريبوزي (RNA) الذي يتحكم في التعبير الجيني، في حيوانات الماموث التي لا يُعرف وجودها في الأفيال في العصر الحديث.
وقال أيدن، وهو عضو في المجلس الاستشاري العلمي في Colossal Biosciences، وهي شركة تخطط “لإحياء” الماموث الصوفي، إن تطوير تكنولوجيا الحمض النووي الريبوزي (RNA) يمكن أن يساعد في الجهود المبذولة للقضاء على انقراض الماموث الصوفي.
وقال فريدلاندر إن إجراء المزيد من الأبحاث يمكن أن يساعد الباحثين أيضًا على فهم كيفية تطور بعض الفيروسات القديمة – مثل تلك التي لا تحتوي على الحمض النووي – بمرور الوقت.
قال فريدلاندر: “إذا كنت تريد معرفة تاريخ فيروسات الحمض النووي الريبي (RNA)، مثل SARS-CoV-2، فنحن بحاجة إلى اكتشاف جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) هذه في العينات التاريخية والقديمة لمعرفة كيفية تطورها بشكل أساسي”.
تعد الإيبولا وفيروس نقص المناعة البشرية والأنفلونزا من بين الفيروسات التي تحتوي على جينومات الحمض النووي الريبي.
هناك حاجة إلى مزيد من البحث. في هذه الدراسة، قام الباحثون بفحص 10 من حيوانات الماموث، لكنهم حصلوا فقط على إشارة RNA موثوقة من ثلاثة منهم، بما في ذلك يوكا، التي كانت أفضل عينة محفوظة.
منذ عام 2010، اعتقد العلماء أن يوكا كانت أنثى ماموث، لكن الباحثين قرروا أنها في الواقع ماموث ذكر، وذلك باستخدام تحليل الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA).
وقال أيدن إن بحث الحمض النووي الريبي (RNA) يسلط الضوء على أن العلماء لا يعرفون إلا القليل عن الموت ولماذا تتحلل بعض الجزيئات بعد موت الكائن الحي ولماذا يستمر بعضها، مثل تلك الموجودة في يوكا.
وقال أيدن: “نظرياتنا لفهم ما يحدث للمادة الفيزيائية للكائن الحي بعد وفاته، هي نظريات سيئة للغاية”. “كم من هذه المعلومات لا تزال موجودة ويمكن أن تظل مقروءة بعد فترات طويلة من الزمن؟ أعتقد أن هذه هي بعض الأسئلة المثيرة.”
تم نشر هذه المقالة في الأصل على موقع NBCNews.com