Senovės DNR Atskleidžia Arklio Istoriją

2024 Autorius: Daisy Haig | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 03:11

Paryžius. Praėjusį trečiadienį mokslininkai teigė atskleidę arklio, gyvenusio prieš maždaug 700 000 metų, DNR - tai rekordinis žygdarbis jaunoje paleo-genomikos srityje.

Senovės radinys rodo, kad visi žirgai, taip pat asilai ir zebrai, turėjo bendrą protėvį, gyvenusį maždaug prieš keturis milijonus metų, dvigubai anksčiau nei manyta.

Proveržis taip pat kelia viltį, kad daugelis fosilijų, kurios laikomos nenaudingomis DNR mėginiams paimti, iš tikrųjų gali būti apkrautos genetiniais lobiais, teigė mokslininkai.

Kaip rašoma žurnale „Nature“, komanda teigė, kad pasaka prasidėjo prieš 10 metų, kai amžinojo įšalo vietoje, vadinamoje Thistle Creek, Kanados Jukono teritorijoje, buvo atrastas suakmenėjusio arklio kaulo gabalas.

„Tai metapodialinio kaulo gabalas“nuo kojos, - sakė Danijos gamtos istorijos muziejaus geogenetikos centro prancūzų tyrėjas Ludovicas Orlando.

- Tai maždaug 15 centimetrų (šešių colių) ilgio ir aštuonių centimetrų (3,2 colio) pločio fragmentas.

Radijuojant žemę, kurioje buvo rastas kaulas, rodo, kad organinė medžiaga - suskaidyti lapai ir pan. - buvo nusėdusi maždaug prieš 735 000 metų.

Mėginys buvo stulbinamai išsaugotas giliame šaltyje, tačiau laikas turėjo pakenkti jo ląstelėms ir taip apriboti galimybes iš jo išpūsti naudingą DNR.

„Tai buvo unikali galimybė peržengti mūsų technologijas iki galo“, - AFP sakė Orlando.

- Jei atvirai, aš pats nemaniau, kad tai bus įmanoma, kai pirmą kartą įgyvendinome idėją.

Šios ankstyvos abejonės laboratorijoje pradėjo kilti, kai mokslininkams pavyko nustatyti kolageno - pagrindinio kauluose esančio baltymo - likučius, taip pat biologinius kraujagyslių žymenis.

O ląstelių DNR?

Tuo metu atėjo nusivylimas. Analizės pradžioje prieš trejus metus turimos technologijos toli gražu nesugebėjo paimti šių mažų DNR likučių ir paversti juos suprantamu kodu.

„Mes sugebėjome gauti DNR sekos dalį tik maždaug kartą per 200 bandymų“, - sakė Orlando.

Tai, kas pasikeitė, buvo sekos technologijos kartų kaita.

Pasinaudoję medicininių tyrimų naujove, mokslininkai rado būdą, kaip atskleisti DNR molekules, jų nereikia „sustiprinti“sekvenavimo aparatu.

Šis metodas reiškė, kad brangus mėginys nebuvo švaistomas nesibaigiančiais gedimais, o tolesnio degradavimo rizika dirbant ir veikiant orui buvo kuo mažesnė.

Rezultatas buvo tris-keturis kartus pagerėjęs sėkmės rodiklis, kuris, pakoregavus temperatūrą ir ekstrahavimo metodą, padidėjo iki 10 kartų.

„Mes ėjome nuo vieno iš 200 iki maždaug vieno iš 20“, - sakė Orlando.

„Iš to atsirado nedideli sekų fragmentai, kuriuos vėliau turėjome surinkti į visą genetinį kodą“, - sakė jis.

"Tai panašu į vazos, kuri suskilo į tūkstantį vienetų, taisymą - tik ši turi milijardus vienetų!"

Rezultatas yra seniausias genas, kuris buvo visiškai sekvenuotas - iš gyvūno, kuris gyveno nuo 560 000 iki 780 000 000 metų.

Ankstesnis rekordas buvo užfiksuotas mįslingo žmogaus, vadinamo Denisova homininu, kuris gyveno prieš 70 000–80 000 metų, sekos.

Žirgo seka buvo palyginta su arklio, gyvenusio vėlyvame pleistocene, prieš 43 000 metų, genomu, taip pat su penkių šiuolaikinių arklių veislėmis, Przewalski arkliu (laukinių arklių rūšimis, kurios skyrėsi nuo naminio arklio), ir asilas.

„Mūsų analizės rodo, kad„ Equus “linija, iš kurios atsirado visi šiuolaikiniai žirgai, zebrai ir asilai, atsirado prieš keturis – 4,5 milijonus metų iki dabartinio laiko, tai yra dvigubai daugiau nei įprasta laiko“, - sakoma tyrime.

Jis taip pat pasiūlė, kad pastangos išsaugoti Przewalski arklį, kertant jį su naminėmis veislėmis, yra genetiškai pagrįstos. Atrodo, kad genetinio įsilaužimo į laukinį variantą buvo mažai.

Be šio neatidėliotino atradimo, mokslininkai įsitikinę, kad jų darbas vieną dieną nušvies priešistorinius gyvūnus ar net mūsų pačių protėvius, naudojant fosilijas, kurių DNR paprastai laikoma per daug pablogėjusia sekvenavimui.

„Labai šaltomis sąlygomis maždaug 10 procentų mažo dydžio molekulių turi didelę tikimybę išgyventi po milijono metų“, - sakė Orlando.

"Mes atidarėme duris, kurios, mūsų manymu, buvo uždarytos visiems laikams. Viskas priklauso nuo technologinės pažangos, tačiau turime daugybę argumentų, leidžiančių manyti, kad ateitis mus veda ne į aklavietę, o į lobį."