Un trozo de piel de mamut lanudo de 52.000 años de antigüedad revela por primera vez la forma tridimensional de su ADN
En un avance que podría impulsar los esfuerzos de desextinción, los científicos han determinado la estructura tridimensional del genoma de un mamut lanudo a partir de un trozo de piel liofilizada de 52.000 años de antigüedad.
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El cadáver de un mamut lanudo de 52.000 años de antigüedad estaba tan bien conservado que los científicos pudieron determinar la estructura tridimensional del código genético de la criatura prehistórica, según muestra un estudio pionero en su tipo.
El nuevo avance es un paso significativo en el camino hacia la secuenciación de un genoma completo de mamut lanudo (Mammuthus primigenius), que ha sido un desafío debido a la naturaleza degradada del ADN antiguo. Con un genoma completamente secuenciado, los científicos finalmente podrán identificar cada mutación del ADN que diferencia a los elefantes modernos de sus parientes mamuts lanudos. Una visión completa de estas diferencias genéticas podría a su vez impulsar los esfuerzos en curso para "desextinguir" al mamut lanudo.
"Hasta ahora, sólo podíamos leer pequeños fragmentos de ADN antiguo", dijo a WordsSideKick.com el coautor Juan Antonio Rodríguez, profesor asistente de hologenómica en la Universidad de Copenhague en Dinamarca, en un correo electrónico. "Estos fragmentos eran unas 100 letras de ADN, pero no sabíamos qué orden tenían en el genoma del mamut. Es como páginas separadas de un libro, pero sin el número de página".
Los resultados del nuevo estudio, publicado el jueves (11 de junio) en la revista Cell, permitirán a los investigadores "poner orden en esas páginas", dijo Rodríguez. Este es el análisis del genoma en 3D más antiguo jamás realizado y el primero realizado en un mamut lanudo, afirmó.
El mamut lanudo en cuestión es un espécimen del Pleistoceno tardío descubierto en 2018 cerca de Belaya Gora, en la República de Sajá en Siberia. El animal, apodado "YakInf", todavía estaba cubierto de pelo, lo que indica que estaba "excepcionalmente bien conservado", dijo Rodríguez.
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El mamut murió y se congeló de una manera que cristalizó no sólo su cadáver, sino también sus células y cromosomas, que permanecieron intactos durante 52.000 años. Según el estudio, esto sugiere que el mamut se sometió tanto a liofilización (deshidratación a temperaturas frías) como a un proceso llamado transición vítrea, donde, en condiciones de frío, ciertos materiales secos (incluido el vidrio y, aparentemente, los tejidos lanudos del mamut) pueden volverse extremadamente viscosos. . Este proceso ralentiza la degradación y preserva su estructura en un estado "vítreo".
Para explorar la arquitectura del genoma del mamut, Rodríguez y sus colegas extrajeron ADN de un trozo de piel que se tomó detrás de la oreja de la criatura. Utilizaron un método llamado Técnica de captura de conformación cromosómica de alto rendimiento (Hi-C), que permite a los científicos detectar secciones de ADN que se encuentran cerca unas de otras en muestras modernas, y lo adaptaron para trabajar en la muestra antigua.
Utilizando esta técnica excepcionalmente adaptada, llamada PaleoHi-C, el equipo determinó, por primera vez, que los mamuts lanudos tenían 28 pares de cromosomas, los mismos que los elefantes modernos.
La investigación también reveló "cómo exactamente se plegaron esos cromosomas en 3D en los núcleos de piel de mamut, lo cual es genial, porque... sabemos que la forma en que se pliegan los cromosomas tiene mucho que ver con la función celular", coautor Olga Dudchenko, profesora asistente en el departamento de genética de la Facultad de Medicina Baylor en Houston, Texas, dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
La forma en que se plegaron los cromosomas en la muestra de piel de mamut destacó genes que estaban activos en el momento de la muerte de la criatura, incluidos genes que codifican el crecimiento del cabello, dijo Rodríguez. Al comparar la actividad de este gen con la de un elefante, los científicos podrían identificar diferencias que podrían reforzar los esfuerzos en curso para acabar con la extinción del mamut lanudo, afirmó.
Pero la extinción no fue la motivación detrás del nuevo estudio. "No lo hicimos específicamente para los esfuerzos de reconstrucción, sino para aprender del pasado para informar decisiones futuras", dijo Dudchenko.
La arquitectura del genoma "es un paso más" hacia la desextinción, afirmó Rodríguez, "pero hay muchos otros pasos conocidos y desconocidos que los científicos deben descubrir antes de traer de vuelta un mamut".