Mamuta DNA
Paweł Szablewski | 2007-06-16
Coraz częściej pojawiają się informacje o odczytywaniu genów wymarłych zwierząt. Jednym z najczęściej badanych w tym kierunku jest mamut włochaty (Mammuthus primigenius). Tym razem przy pomocy badań DNA próbuje się wyjaśnić zagadkę wymarcia tego najbardziej znanego zwierzęcia ery lodowcowej.
Wykorzystując pozostałości materiału genetycznego udało się ustalić kierunek rozwoju tego gatunku podczas ostatniego okresu międzylodowcowego. Rozpatrując przyczyny wyginięcia tego gatunku, trafiamy na dwie konkurujące hipotezy, jedną obarczającą winą prehistorycznych ludzi, drugą obwiniającą zmiany w środowisku. Mamuty wyginęły około 12 tysięcy lat temu, przy końcu ostatniej epoki lodowcowej.
Do badań wykorzystano szczątki wydobyte z wiecznych zmarzlin Alaski, Syberii oraz z terenów Europy. W sumie zgromadzono fragmenty kości, zębów, kłów pochodzące od 96 osobników. Jak stwierdził Dr. Ian Barnes z Royal Holloway, University of London badania genetyczne zdają się potwierdzać hipotezę klimatyczną. Zmiany w genomie następowały bardzo powoli przez tysiące lat, utrzymując je przez ostatnie 70 tyś lat w względnej stabilności. Okresowo, najprawdopodobniej z powodów klimatycznych, dochodziło jednak do znacznych spadków liczebności mamutów, stopniowo doprowadzając do gubienia zmienności. Chociaż wyniki te na pewno nie pozwalają wykluczyć udziału człowieka, zwłaszcza w wymarciu niektórych miejscowych grup.
Według badaczy populacja syberyjska mamutów rozwinęła się z małej grupy zwierząt około 60 tysięcy lat temu. W swojej historii przez pewien czas rozwijała się jako dwie niezależne grupy, zanim znów połączyły się w jedną populację. Około 40 tysięcy lat temu jedna z grup wymarła. Wskazywać to może, że ginięcie mamutów rozpoczęło się dużo wcześniej niż przypuszczano dotychczas.
Mamut włochaty był też jednym z pierwszych gatunków wymarłych (po niedźwiedziu jaskiniowym), którego DNA próbowano mapować. Wykorzystano próby kości wydobytych z zmarzlin Jakucji w Berelech. Prace prowadzono pod kierunkiem Michaela Hofreitera z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maksa Plancka w Lipsku. W tym wypadku skupiono się na DNA mitochondrialnym. DNA w mitochondrium (komórkowej elektrowni) znajduje się niezależnie od jądrowego. Jest ono wielokrotnie krótsze od jądrowego. Ale mitochondria w komórce są bardzo liczne, każde z własnym DNA. Zapewnia to, wiele niezależnych kopii, które przy badaniach łączone razem, nawzajem uzupełniają swoje braki. Do analizy DNA mamuta wystarczyło 747 mg kości, z czego udało się ekstrahować około 70 mililitrów DNA do dalszych prac. Dalsze badania pozwoliły uszeregować 16 770 tysięcy par zasad i odczytać z nich informacje o budowie 13 białek. Był to pierwszy przypadek w którym odczytano prawie całe DNA mitochondrialne należące do wymarłego gatunku.
Mamuta próbuje się także sklonować. Choć na razie prace w tym kierunku, w wielu przypadkach bliższe są sensacji niż nauki. Szczególnie silnie zaangażowane są ekipy Rosyjskie i Japońskie. Japończycy organizując wystawę Expo 2005 postarali się o możliwie kompletne szczątki pochodzące z zmarzlin Syberii. Na potrzeby klonowania mamuta utworzono specjalny projekt badawczy Mammoth Creation Project. Czasami udaje się znaleźć osobniki z zachowaną skóra, fragmentami mięśni, czy szpikiem kostnym. DNA do klonowania miało być pozyskane z osobnika znalezionego w północnej Jakucji. Dobrze zachowały się jego nogi z skórą, szczątkami mięśni i szpikiem kostnym. Szybko jednak okazało się, że zachowane fragmenty DNA są bardzo nieliczne i fragmentaryczne. Badacze jednak pozostają w nadziei, iż uda się odnaleźć osobniki lepiej zachowane.
Innym pomysłem jest odnalezienie osobnika, w którego tkankach zachowałby się pozostałości zamarzniętej spermy, z której udałoby się pozyskać DNA. Następnie wykorzystano by je do zapłodnienia samicy obecnie żyjących słoni. W wyniku dalszej hodowli wsobnej po 50 latach można by uzyskać słonio-mamuty z 88% DNA mamuta.
W Rosyjskiej prasie już pokazały się doniesieni o możliwości budowy na terenach północnych parku prehistorycznych zwierząt. Na razie miałby w nim mieszkać mamuty i nosorożce włochaty. Tymczasem oprócz problemu z pozyskaniem i skompletowaniem DNA czy spermy, pozostaje jeszcze kwestia znalezienia matki zastępczej. Słonie cechują się bardzo długim okresem rozrodczym i na razie nie znamy wszystkich szczegółów jego przebiegu. Należy więc się spodziewać jeszcze bardzo długich badań.
Źródło:
- eurekalert.org, Ancient DNA traces the woolly mammoth*s disappearance, 7-Jun-2007
- nationalgeographic.com, Woolly Mammoth Resurrection, "Jurassic Park" Planned, 2005.04.08
- gazeta.pl, 2005.12.19, Odtworzono pełny zapis mitochondrialnego DNA mamuta
- foto: Wikipedia
Komentarze
Anna Matracka | 2008-06-05 10:35:17
Od lat interesuje się dinozaurami-gdy usłyszałam o ich odtworzeniu-ubyło mi 10 lat-uwielbiam dinozaury-zrobiłabym wszystko by ich odtworzyć-odtworzenie Mamuta jest wspaniałym pomysłem-dla mnie realnym-skoro jest DNA jest to możliwe,a Tyranosaurus?.Dlaczego nie skoro jest nawet białko-które zachowało się 10 mln.lat!Proponowałabym odtworzyć najpierw zwierzęta,które wyginęły niedawno,a pózniej gdy okaże się to możliwe- gatunki żyjące dużo wcześniej.
Satyr | 2009-07-14 02:06:26
Nie jest to pierwszy wymarły gatunek, którego mitDNA udało się odczytać - w 2002 r. Cooper odczytał mitDNA dwóch gatunków ptaków moa.