Ученые возрождают 28-летние клетки шерстистых мамонтов у мышей

Мечта о возрождении таких видов, как шерстистый мамонт с помощью генной инженерии, достаточно стара, и я помню, как читал статьи об этом в школе 30 лет назад. Возможно, мы никогда не сможем извлечь достаточно нетронутого генетического материала из неповрежденного шерстистого мамонта, чтобы сделать этот подход осуществимым, но тем не менее ученые, работающие над останками замороженного мамонта, известного как Юка, сделали невероятный шаг, демонстрируя, что по крайней мере некоторые клеточные функции могут остаются нетронутыми после почти 30000 лет.

Юка, найденная в 2010 году, является молодым шерстистым мамонтом, считающимся самым целым и хорошо сохранившимся мамонтом из когда-либо найденных. Это имело решающее значение для усилий исследователей - более ранние испытания в 2009 году с менее хорошо сохранившимся, но более молодым экземпляром в возрасте 15 000 лет не дали никаких положительных результатов.

Чтобы было ясно: ученые, о которых идет речь, не смогли вернуть клетки Юки к жизни. После удаления 88 ядрообразных структур из клеток Юки они вводили эти структуры в яйцеклетки мыши - яйца - чтобы выяснить, можно ли вернуть их обратно в биологическую активность. Хотя клетки в конечном итоге не смогли разделиться, они предприняли некоторые шаги, необходимые для деления клеток, такие как сборка веретена. Этот процесс сборки веретена гарантирует, что хромосомы должным образом подготовлены к разделению до того, как родительская клетка действительно расколется.

Исследователи наблюдают биологическую активность после пересадки ядер клеток из шерстистого мамонта Юки (погибшего в течение 28 000 лет) в ооциты мышей. Вау! Бумага: https://t.co/3kVI5uiGso pic.twitter.com/D6x3TH84zq

- Стив Херст (@hurst_sj) 12 марта 2019 г.

Тот факт, что клетки не смогли полностью разделиться, неудивителен. Степень генетического повреждения внутри тела Юки была огромной, и хотя исследователи пытались найти возможные наименее поврежденные клетки, ни один из образцов, которые они в конечном итоге выбрали, не смог полностью реактивировать.

Исследовательская группа смогла идентифицировать определенные биологические маркеры внутри ооцитов, имплантированных ДНК мамонта, и создать соотношение, которое указывало на то, насколько поврежденными были ядра мамонта. Они пометили это как индекс повреждения ДНК (DDI) с индексом DDI 1,0x, эквивалентным общему уровню повреждения, наблюдаемого в свежей сперме мыши. Показатель DDI у гигантских ядер значительно варьировался: от чуть более 1 до почти 4х. Сравнение ядер с наименьшим и наибольшим повреждением показано ниже (f). Мы поговорим о (I) ниже.

График (i) показывает, как соотношение DDI изменилось после активации клеток ооцитов. В большинстве случаев уровень урона увеличивается со временем. Но в некоторых случаях наблюдаемый уровень DDI упал или, по крайней мере, значительно упал за короткий период. Это указывает на то, что механизмы репарации ДНК в ооцитах мыши могли активироваться в ответ на поврежденные ядра. Это не означает, что включение ядра 300-летнего мамонта в яйцеклетку мыши когда-либо приведет к тому, что полностью функциональный геном мамонта выскочит с другой стороны - но это указывает на то, что механизмы восстановления внутри клетки были активны и попытка сшить двухцепочечные разрывы в ДНК вместе. Это означает, что, по крайней мере, в редких случаях было достаточно ДНК, чтобы клетка могла распознать, что она имеет дело с ДНК, и иметь представление о том, как соединить ее вместе.

Насколько я знаю, это самые близкие ученые, которые пришли к тому, чтобы вернуть к жизни сложные клетки эукариотических животных после десятков тысяч лет на льду. Мы успешно восстановили вирусы, находящиеся в состоянии покоя в вечной мерзлоте районов оттаивания, но так и не смогли восстановить жизнеспособные клетки из давно умершего организма. Чтобы быть ясным, мы до сих пор не извлекли жизнеспособные клетки сегодня, и исследователи признают, что они еще не взломали эту проблему.

Чтобы сформулировать проблему с точки зрения компьютера: мы взяли старый жесткий диск MFM, подключили его к современному ПК и обнаружили, что некоторые его механические компоненты все еще функционировали, когда посылались соответствующие команды. Мы даже запустили что-то вроде «chkdsk» на самом диске, хотя это не помогло в контексте метафоры. Что нам не удалось сделать, так это загрузить операционную систему или получить ее содержимое. Это значительный шаг вперед независимо от того, и захватывающее открытие.

Особенность изображения любезно предоставлена ​​Википедией