Впервые извлечена РНК вымершего вида
Учёные впервые выделили и секвенировали молекулы РНК возрастом более века из образца тасманийского тигра, хранившегося при комнатной температуре в музейной коллекции. Это позволило впервые реконструировать транскриптомы кожи и скелетных мышц вымершего вида.
Исследователи отмечают, что их открытие имеет значение для международных проектов по возрождению вымерших видов, включая тасманийского тигра и шерстистого мамонта, а также для изучения РНК-вирусов пандемий.
Тасманийский тигр, или тилацин, был уникальным сумчатым хищником высшего порядка, который когда-то обитал по всему австралийскому континенту и острову Тасмания. Этот вид окончательно исчез после европейской колонизации, когда его объявили сельскохозяйственным вредителем, и к 1888 году была установлена награда в £1 за каждую убитую взрослую особь. Последний известный живой тилацин умер в неволе в 1936 году в зоопарке Бомарис в Хобарте, Тасмания.
Современные проекты по возрождению видов сосредоточены на тасманийском тигре, поскольку его естественная среда обитания в Тасмании в основном сохранилась, и его реинтродукция могла бы помочь восстановить утраченное экологическое равновесие. Однако для реконструкции жизнеспособного тилацина требуется не только всестороннее знание его генома (ДНК), но и динамики тканеспецифической экспрессии генов и их регуляции, что можно изучить только через его транскриптом (РНК).
«Воскрешение тасманийского тигра или шерстистого мамонта — нетривиальная задача, требующая глубоких знаний как генома, так и регуляции транскриптома этих видов, что только сейчас начинает проясняться», — говорит Эмилио Мармоль, ведущий автор исследования, недавно опубликованного в журнале Genome Research.
Молекулы РНК, извлечённые из тасманийского тигра
Исследователи впервые секвенировали транскриптом кожи и скелетных мышц 130-летнего высушенного образца тасманийского тигра, хранившегося при комнатной температуре в Шведском музее естественной истории в Стокгольме. Это позволило выявить тканеспецифические сигнатуры экспрессии генов, сходные с таковыми у ныне живущих сумчатых и плацентарных млекопитающих.
Качество восстановленных транскриптомов оказалось настолько высоким, что удалось идентифицировать кодирующие белок РНК, специфичные для мышц и кожи, а также аннотировать отсутствующие гены рибосомной РНК и микроРНК (последние — в соответствии с рекомендациями MirGeneDB).
«Впервые мы получили представление о существовании у тилацина специфических регуляторных генов, таких как микроРНК, которые исчезли более века назад», — говорит Марк Р. Фридлендер, доцент кафедры молекулярных бионаук Стокгольмского университета и SciLifeLab.
Это новаторское исследование открывает новые возможности для изучения обширных коллекций образцов в музеях по всему миру, где могут храниться молекулы РНК, ожидающие своего открытия и секвенирования.
«В будущем мы сможем извлекать РНК не только из вымерших животных, но и геномы РНК-вирусов, таких как SARS-CoV-2, и их эволюционных предшественников из шкур летучих мышей и других организмов-хозяев, хранящихся в музейных коллекциях», — говорит Лав Дален, профессор эволюционной геномики Стокгольмского университета.
Авторы исследования ожидают новых холистических разработок, интегрирующих геномику и транскриптомику, для новой эры в палеогенетике за пределами ДНК.