Nowe badanie pokazuje izolację i sekwencjonowanie ponad stuletnich cząsteczek RNA z okazu tygrysa tasmańskiego przechowywanego w temperaturze pokojowej w zbiorach muzealnych. Doprowadziło to po raz pierwszy do rekonstrukcji transkryptomów skóry i mięśni szkieletowych wymarłego gatunku. Naukowcy zauważają, że ich odkrycia mają istotne implikacje dla międzynarodowych wysiłków na rzecz wskrzeszenia wymarłych gatunków, w tym zarówno tygrysa tasmańskiego, jak i mamuta włochatego, a także dla badania pandemicznych wirusów RNA.
Tygrys tasmański, znany również jako wilk workowaty, był niezwykłym mięsożernym torbaczem wierzchołkowym, który niegdyś występował na całym kontynencie australijskim i na wyspie Tasmania. Ten niezwykły gatunek znalazł swój ostateczny koniec po europejskiej kolonizacji, kiedy został uznany za szkodnika rolniczego, a do 1888 r. wyznaczono nagrodę w wysokości 1 funta za każde zabite dorosłe zwierzę. Ostatni znany żyjący tygrys tasmański padł w niewoli w 1936 r. Zoo Beaumaris w Hobart na Tasmanii.
Niedawne wysiłki na rzecz przeciwdziałania wyginięciu skupiły się na tygrysie tasmańskim, ponieważ jego naturalne siedlisko na Tasmanii jest nadal w większości zachowane, a jego ponowne wprowadzenie może pomóc w przywróceniu dawnej równowagi ekosystemowej utraconej po jego ostatecznym zniknięciu. Jednak rekonstrukcja funkcjonalnego, żyjącego tygrysa tasmańskiego wymaga nie tylko wszechstronnej wiedzy o jego genomie (DNA), ale także o dynamice ekspresji genów specyficznej tkankowo i działaniu regulacji genów, co można osiągnąć jedynie poprzez badanie jego transkryptomu (RNA).
„Wskrzeszenie tygrysa tasmańskiego czy mamuta włochatego nie jest zadaniem trywialnym i będzie wymagało głębokiej wiedzy zarówno na temat genomu, jak i regulacji transkryptomu tak znanych gatunków, co dopiero teraz zaczyna być ujawniane” – mówi Emilio Mármol, kierownik autor badania opublikowanego niedawno w czasopiśmie Genome Research przez naukowców z SciLifeLab we współpracy z Centrum Paleogenetyki, wspólnym przedsięwzięciem Szwedzkiego Muzeum Historii Naturalnej i Uniwersytetu w Sztokholmie.
Cząsteczki RNA odzyskane od tygrysa tasmańskiego
Naukowcy odpowiedzialni za to badanie po raz pierwszy zsekwencjonowali transkryptom skóry i tkanek mięśni szkieletowych ze 130-letniego wysuszonego okazu tygrysa tasmańskiego, przechowywanego w temperaturze pokojowej w Szwedzkim Muzeum Historii Naturalnej w Sztokholmie. Doprowadziło to do identyfikacji sygnatur ekspresji genów specyficznych dla tkanki, które przypominają te występujące u żyjących ssaków torbaczy i łożyskowców.
Odzyskane transkryptomy były tak dobrej jakości, że możliwe było zidentyfikowanie RNA kodujących białka specyficzne dla mięśni i skóry, co doprowadziło do adnotacji brakujących genów rybosomalnego RNA i mikroRNA, zgodnie z zaleceniami MirGeneDB.
„Po raz pierwszy udało nam się dostrzec istnienie specyficznych dla tylacyny genów regulacyjnych, takich jak mikroRNA, które wymarły ponad sto lat temu” – mówi Marc R. Friedländer, profesor nadzwyczajny na Wydziale Biologii Molekularnej , Instytut Wennera-Grena na Uniwersytecie w Sztokholmie i SciLifeLab.
To pionierskie badanie otwiera nowe, ekscytujące możliwości i implikacje w badaniu ogromnych kolekcji okazów i tkanek przechowywanych w muzeach na całym świecie, gdzie cząsteczki RNA mogą czekać na odkrycie i zsekwencjonowanie.
„W przyszłości być może będziemy w stanie odzyskać RNA nie tylko od wymarłych zwierząt, ale także genomy wirusów RNA, takich jak SARS-CoV2 i ich ewolucyjne prekursory, ze skór nietoperzy i innych organizmów żywicielskich przechowywanych w zbiorach muzealnych” – mówi Love Dalén , profesor genomiki ewolucyjnej na Uniwersytecie w Sztokholmie i Centrum Paleogenetyki.
Autorzy badania twierdzą, że są podekscytowani przyszłymi całościowymi osiągnięciami badawczymi integrującymi genomikę i transkryptomikę w kierunku nowej ery paleogenetyki wykraczającej poza DNA.