Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Палеобиологи «добыли» древнейшую РНК из туши мамонтенка Юка
Исследователи успешно выделили биомолекулу рибонуклеиновой кислоты из мышечной ткани и кожи шерстистого мамонтенка Юка, которого ранее нашли в вечной мерзлоте на северо-востоке России. В обычных условиях после смерти особи РНК распадается за считаные часы, а в описываемом случае она смогла просуществовать 40 тысяч лет. Однако главный сюрприз ждал ученых позже, когда они решили уточнить давний вопрос о мамонтенке.
Шерстистые мамонты (Mammuthus primigenius), мохнатые гиганты позднего плейстоцена, давно стали символом ушедшей ледниковой эпохи. Их кости и бивни находят по всей Сибири, но иногда вечная мерзлота преподносит уникальные подарки — хорошо сохранившиеся тела животных.
Одна из таких находок — мамонтенок по имени Юка. Его обнаружили в 2010 году на севере Якутии. У животного сохранились не только кости, но и мягкие ткани, и даже густая шерсть. Первоначальный анализ показал, что это юная самка шести-восьми лет, которая, возможно, погибла в схватке с пещерными львами.
Долгое время главной звездой палеогенетики была ДНК. Ученые научились извлекать ее из древних останков и даже расшифровали геномы мамонтов, живших сотни тысяч лет назад. ДНК — это фундаментальный код жизни, инструкция по построению организма. Однако она ничего не говорит о том, какие конкретно гены работали в том или ином типе клеток древнего животного, что происходило в клетках особи в последние мгновения жизни. Какой ген был активен? Какие процессы шли в тканях? Ответы на эти вопросы хранит другая биомолекула — РНК, обычно разрушающаяся гораздо быстрее, чем ДНК.
РНК (рибонуклеиновая кислота), в частности матричная РНК, — рабочая копия участков ДНК, по которой клетка синтезирует белки. Когда клетке нужен конкретный белок, она «считывает» ген и создает его РНК-копию. Эта молекула нестабильна и хрупка. В обычных условиях после смерти организма она быстро разрушается, примерно в течение нескольких часов. Ранее наиболее древнюю РНК извлекли из останков волка из сибирской вечной мерзлоты, жившего примерно 14 тысяч лет назад. Ученые полагали, что из-за нестабильности РНК найти что-то старше практически невозможно.
Однако международная команда палеобиологов во главе с Лавом Даленом (Love Dalen) из стокгольмского Центра палеогенетики в Швеции выяснила, что в условиях вечной мерзлоты молекулы РНК могут сохраняться в древних останках гораздо дольше, чем считалось. Ученым удалось извлечь и проанализировать РНК из мышечной ткани и кожи мамонтенка Юка, жившего 40 тысяч лет назад. Этот результат почти в три раза превосходит предыдущий рекорд.
Успех стал возможен благодаря двум факторам: исключительной сохранности самой туши и инновационному подходу ученых. Юка пролежал в вечной мерзлоте десятки тысяч лет. Быстрая заморозка и постоянный холод «законсервировали» ткани, предотвратив их полное разложение. Это дало молекулам РНК шанс дожить до наших дней.
Правда, у ученых был серьезный повод для беспокойства. Во время транспортировки уникальной находки в Якутск тушу мамонта ненадолго разморозили. Исследователи предполагали, что любая древняя РНК в образцах уже превратилась в крошечные, сильно поврежденные фрагменты. Чтобы спасти то, что осталось, и не допустить современного загрязнения, команда работала в стерильных условиях.
Ученые использовали жидкий азот для измельчения образцов, работали в защитных костюмах и в лаборатории с фильтрацией воздуха. Каждый шаг был направлен на то, чтобы выделить только древнюю РНК мамонтенка, а не молекулы из окружающей среды.
Титанический труд окупился сполна. Палеобиологи обнаружили в образцах мамонтенка Юка 342 матричных РНК, которые кодируют белки, а также 902 некодирующих РНК разных типов, включая так называемую микроРНК. Анализ этих молекул позволил выявить РНК, обеспечивающие работу скелетных мышц, и РНК, связанную с регуляцией метаболизма в стрессовых условиях.
Значит, в момент гибели в клетках Юка были активны гены, отвечающие за экстренную мобилизацию организма: усиленное кровоснабжение мышц, выработку энергии для бегства или борьбы и подавление воспаления от возможных ран. Эти данные согласуются с версией о насильственной смерти животного, возможно, во время атаки пещерных львов. Организм мамонтенка мобилизовал все силы, пытаясь спастись, и следы этой битвы остались в его молекулах.
Но самый неожиданный результат ждал ученых, когда они совместили данные анализа ДНК и РНК. Дален и его коллеги установили, что Юка — не самка, как считали ранее, а самец (его кариотип — 56, XY).
Специалисты также проверили образцы на наличие древних РНК-вирусов, таких как грипп или коронавирусы. Поиск не дал значимых результатов. Однако Дален уверен, что это только начало. Он предположил, что в будущем появятся научные направления, посвященные вирусам ледникового периода. Особый интерес представляют туши древних птиц, в которых можно попытаться найти штаммы птичьего гриппа.
Мировое научное сообщество высоко оценило технический триумф международной группы исследователей. Австралийский генетик Мерлин Кроссли (Merlin Crossley) из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее сравнил эту работу с рискованным и впечатляющим трюком. При этом он задался вопросом, насколько значительно новое знание изменит наше понимание биологии мамонтов.
Кроссли считает, что команда Далена, возможно, достигла предела в извлечении древней РНК, вряд ли она может сохраняться дольше 40 тысяч лет. По мнению ученого, шансы найти другие столь же прекрасно сохранившиеся образцы, например, такие, как мамонтенок Юка, крайне малы.
Научная работа опубликована в журнале Cell.
Telegram 
Дзен 
VK Морские биологи впервые детально задокументировали процесс родов у диких кашалотов. Анализ видеозаписей и акустических сигналов показал, что самки из разных родственных линий временно объединяются, чтобы по очереди выталкивать новорожденного на поверхность для дыхания. Это первое доказательство взаимопомощи при родах между неродственными особями у видов, не относящихся к приматам.
Ученые Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова более десяти лет изучают уникальные свойства кефирных зерен — природных симбиотических сообществ микроорганизмов, собранных в высокогорных районах Кавказа. Исследования показывают, они могут стать основой для новых методов лечения кишечных заболеваний, восстановления иммунитета и даже создания космического питания.
Квантовые эффекты помогают ученым во множестве сфер, но работать с ними не просто — степень определенности квантового мира концептуально отличается от того, что существует в классической физике. Чтобы подтвердить, что они работают с нужными квантовыми состояниями, физикам приходится постараться.
Морские биологи впервые детально задокументировали процесс родов у диких кашалотов. Анализ видеозаписей и акустических сигналов показал, что самки из разных родственных линий временно объединяются, чтобы по очереди выталкивать новорожденного на поверхность для дыхания. Это первое доказательство взаимопомощи при родах между неродственными особями у видов, не относящихся к приматам.
Во время нейроанатомического исследования тканей полового члена ученые выявили высокую плотность нервных окончаний в области, которую анатомы и хирурги долгое время оставляли без должного внимания. Авторы научной работы предположили, что эта зона может играть важную роль в формировании сексуальных ощущений, и допустили, что именно там у мужчин находится аналог так называемой «точки G».
Жизнь в суровых условиях вечной мерзлоты — вызов даже для бактерий. Для нее требуются уникальные адаптации к холоду и другим стрессовым факторам. В новом исследовании ученые МФТИ с коллегами описали белки Exiguobacterium sibiricum — бактерии, найденной в многолетнемерзлых породах на северо-востоке Сибири. Исследователи выяснили, как набор белков в мембране микроба зависит от температуры, при которой его культивируют.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
За 10 лет лежания в почве сигаретные фильтры не растворились, а лишь замаскировались под грязь. Их пластиковые волокна распались на микрочастицы, намертво склеились с минералами и превратились во вторичный микропластик. Более того, на пятом году гниения мусор начал отравлять землю с новой силой.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии