Вчені відродять 28,000-річні шерстисті клітини мамонтів у мишах

Мрія про воскресіння видів, таких як шерстистий мамонт через генну інженерію, достатньо стара, що я пам'ятаю прочитані статті про нього в школі 30 років тому. Ми ніколи не зможемо відновити достатню кількість первинного генетичного матеріалу від інтактного шерстистого мамонта, щоб зробити цей підхід здійсненним, але вчені, що працюють над залишками замороженого мамонта, відомого як Юка, зробили неймовірний крок, демонструючи, що принаймні деякі функції клітини можуть залишаються незмінними майже 30 000 років.

Юка, знайдений у 2010 році, - ювенільний шерстистий мамонт, який вважається найбільш незайманим і добре збереженим мамонтом. Це було критично для зусиль дослідників - попередні тести в 2009 році з менш добре збереженими, але молодшими зразками на 15 000 років не давали жодних позитивних результатів.

Зрозуміло, що дослідники не змогли повернути клітини Юки до життя. Видаливши 88 ядровподібних структур з клітин Юки, вони ввели ці структури в мишачі ооцити - яйця - щоб побачити, чи можуть вони бути вмотивовані назад в біологічну активність. Хоча клітини в кінцевому підсумку не змогли розділити, вони зробили деякі з кроків, необхідних для поділу клітин, таких як шпиндельна збірка. Цей процес складання шпинделя гарантує, що хромосоми належним чином підготовлені до поділу перед тим, як батьківська клітина фактично розпадається.

Дослідники спостерігають біологічну активність після пересадки клітин ядра з Юки шерстистого мамонта (мертвого протягом 28000 років) у мишей ооцитів. Ой! Папір: https://t.co/3kVI5uiGso pic.twitter.com/D6x3TH84zq
- Стів Херст (@hurst_sj) 12 березня 2019 року

Той факт, що клітини не могли повністю розділити, не дивує. Ступінь генетичного пошкодження в тілі Юки була величезною, і хоча дослідники намагалися знайти найменш пошкоджені клітини, жоден з зразків, які вони вибрали, не зміг повністю реактивуватися.

Дослідницька група змогла визначити певні біологічні маркери всередині ооцитів, імплантованих ДНК мамонтів, і створити співвідношення, яке вказувало на те, як пошкодити ядра мамонтів. Вони назвали цей індекс пошкодження ДНК (DDI) з DDI 1,0х, що еквівалентно загальному рівню пошкодження, що спостерігається у свіжої спермі миші. DDI мамонта ядер значно варіював, від трохи більше 1х до майже 4х. Порівняння найнижчих і найбільш пошкоджених ядер показано нижче (f). Ми поговоримо про (i) нижче.

Графік (i) показує, як змінювалося співвідношення DDI після активації клітин ооцитів. У більшості випадків рівень шкоди збільшувався з часом. Але в деяких випадках спостережуваний рівень DDI знизився або, принаймні, значно скоротився протягом короткого періоду. Це вказує на те, що механізми репарації ДНК в ооцитах миші можуть активуватися у відповідь на пошкоджені ядра. Це не означає, що підключення 30 000-річного ядра мамонта до яйцеклітини миші призведе до того, що геном мамонта буде повністю функціональним, але це означає, що механізми відновлення всередині клітини були активними і намагаючись зшити подвійні розриви в ДНК разом. Це означає, що існує достатньо ДНК, принаймні в рідкісних випадках, для того, щоб клітина визнала, що вона має справу з ДНК, і в першу чергу має уявлення про те, як з'єднати її разом.

Наскільки я знаю, це найближчі вчені, які прийшли до придумування складних еукаріотичних клітин тварин до життя після десятків тисяч років на льоду. Ми успішно відродили віруси, знайдені в сплячці в умовах багаторічної мерзлоти, але ніколи не вдалося відновити життєздатні клітини з давно мертвого організму. Щоб було зрозуміло, ми досі не відновили життєздатні клітини, і дослідники визнають, що вони ще не розбили цю проблему.

Щоб поставити проблему в комп'ютерний термін: ми взяли старий жорсткий диск MFM, підключили його до сучасного ПК і побачили, що деякі його механічні компоненти все ще функціонували, коли були відправлені відповідні команди. Ми навіть керували сортуванням “chkdsk” на самому диску, хоча це було невдало в контексті метафори. Нам не вдалося завантажити завантаження операційної системи або отримати її вміст. Це значний крок уперед, і це захоплююче відкриття.

Особливість зображення надана Вікіпедією