Zahvaljujući paleogenomici – području znanosti koje se temelji na analizi drevne DNK – postignut je veliki napredak u proučavanju izumrlih vrsta. Međutim, ovaj pristup ima jasna ograničenja kada je riječ o tome kako su tkiva funkcionirala ili koji su stanični procesi bili aktivni u izumrloj životinji.
U tom kontekstu, istraživanje provedeno u Švedskoj postiglo je revolucionaran rezultat. Istraživači su po prvi put uspjeli analizirati genetski materijal vezan uz staničnu funkciju izumrle životinje, nadišavši granice pukog sekvenciranja genoma i približivši se funkcionalnom razumijevanju njezine biologije.
Novi pristup znanosti: ovako su uspjeli izolirati DNK izumrle životinje za proučavanje
Studija, objavljena u časopisu Genome Research, provedena je pod vodstvom istraživača Marka R. Friedlendera sa Sveučilišta u Stockholmu u suradnji s nekoliko istraživačkih instituta u zemlji. Predmet istraživanja bio je tasmanijski tigar ili tilacin, predator koji je izumro u 20. stoljeću kao posljedica desetljeća intenzivnog lova i gubitka staništa.
Posljednji dokumentirani primjerak uginuo je 1936. godine, a dio njegovog tijela čuva se u Švedskom prirodoslovnom muzeju, u suhim uvjetima i na sobnoj temperaturi.
Za razliku od DNK, koja pokazuje koji su geni prisutni, istraživači su se usredotočili na RNK – znatno osjetljiviju molekulu koja odražava koji su geni bili aktivni u određenom tkivu. Takav pristup ključan je za razumijevanje kako su stanice izumrle životinje funkcionirale tijekom njezina života.
Do sada se smatralo da RNK ne može tako dugo opstati izvan živog organizma, no istraživanje pokazuje da se njezina kemijska razgradnja može znatno usporiti u suhim uvjetima skladištenja.
Kako je potvrđeno da genetski materijal potječe od ove izumrle životinje?
Jedan od najvažnijih zadataka bio je dokazati da analizirana RNK doista pripada tasmanskom tigru, a ne modernim kontaminantima. Zbog toga je istraživački tim radio u laboratorijima namijenjenima proučavanju drevnih molekula i primijenio stroge kontrole kako bi se otkrilo moguće ljudsko uplitanje.
Rezultati su pokazali da većina sekvenci odgovara poznatom genomu tasmanskog tigra, dok su tragovi ljudskog genoma bili minimalni i u skladu s povijesnim manipulacijama uzorka.
Dodatno je primijenjen meta-transkripcijski pristup za identifikaciju podrijetla svih RNK molekula u uzorku. Ta je metoda omogućila razlikovanje fragmenata karakterističnih za izumrlu životinju od fragmenata mikroba ili okoliša.
Ključni dokaz autentičnosti bila je i vrsta kemijskog oštećenja uočenog u molekulama. Obrazac degradacije bio je u skladu s očekivanjima za vrlo stare biološke materijale.
Što su rezultati analize tkiva pokazali?
Istraživanje se usredotočilo na uzorke mišićnog tkiva i kože. U mišićima su najizraženiji signali potjecali od gena povezanih s kontrakcijom i potrošnjom energije, uključujući gene vezane uz spora mišićna vlakna. Ovaj profil odgovara anatomskom položaju uzorka i pruža izravne funkcionalne informacije.
U RNK izoliranoj iz kože dominirali su geni povezani s keratinom, ključnim proteinom za vanjsku zaštitu. Također su pronađeni tragovi RNK hemoglobina, što ukazuje na prisutnost krvi tijekom pripreme uzorka.
Iako je koža osjetljivija na vanjsku kontaminaciju, sekvence karakteristične za tasmanskog tigra i dalje su bile dominantne.
Usporedba dobivenih profila s profilima modernih tobolčara i kanida pokazala je dosljedne rezultate: koža se ponašala kao koža, a mišići kao mišići. To potvrđuje da drevna RNK može pružiti detaljne funkcionalne uvide u biologiju izumrlih vrsta.
Znanstvene posljedice ovog švedskog otkrića
Jedan od najvažnijih rezultata istraživanja bila je identifikacija mikro-RNK, malih regulatornih molekula koje utječu na sintezu proteina.
Analiza dobivene RNK omogućila je značajno proširenje popisa poznatih mikro-RNK tasmanskog tigra te identifikaciju varijante specifične za tu vrstu, koju nije moguće potvrditi isključivo analizom DNK.
Dobiveni podaci također su omogućili preciznije označavanje genoma izumrle životinje, otkrivajući regije koje su bile propuštene u ranijim studijama. Time se poboljšava usporedba s današnjim vrstama i smanjuje rizik od pogrešaka u budućim istraživanjima.
Tijekom analize otkriveni su i tragovi drevnih RNK virusa, iako autori naglašavaju potrebu za dodatnim potvrđivanjem tih nalaza. Ako se potvrde, muzejske zbirke mogle bi postati vrijedan arhiv evolucije virusa.
Ovo otkriće pokazuje da molekularna istraživanja izumrlih životinja nisu ograničena samo na genetsku prošlost, već mogu pružiti dublje razumijevanje njihove biološke funkcije.
