Científicos de la Universidad de Harvard han reunido el primer genoma casi completo del pequeño arbusto moa, un ave sin vuelo que se extinguió poco después de que los polinesios se asentaran en Nueva Zelanda a finales del siglo XIII. El logro acerca el campo de los genomas extintos al objetivo de la»desextinción»: devolver a la vida a las especies desaparecidas deslizando el genoma en el huevo de una especie viva, similar al»Parque Jurásico».
«La probabilidad de desextinción aumenta con cada mejora en el análisis de ADN antiguo», dijo Stewart Brand, cofundador del grupo de conservación sin fines de lucro Revive and Restore, que tiene como objetivo resucitar especies desaparecidas, incluidas la paloma pasajera y el mamut lanudo, cuyos genomas ya se han juntado en su mayoría.
Para el moa, cuyo ADN fue reconstruido a partir del hueso del dedo del pie de un espécimen de museo, que podría requerir un poco más de retoques genéticos y mucho huevo: El 6 pulgadas de largo, 1 libra que los emus pusieron podría ser solo el boleto.
El trabajo sobre el moa de little bush aún no se ha publicado en una revista (los investigadores publicaron un artículo no revisado por pares en un sitio público), pero sus colegas en el pequeño mundo de los genomas extintos cantaron sus alabanzas. Morten Erik Allentoft, del Museo de Historia Natural de Dinamarca, experto en ADN moa y otros genomas extintos, lo calificó como «un importante paso adelante. Beth Shapiro de la Universidad de California, Santa Cruz, quien dirigió un estudio de 2017 reconstruyendo el genoma de la paloma pasajera, lo llamó «súper genial» porque «nos da un genoma extinto en una rama evolutiva donde no habíamos tenido ninguno antes.»
Que el ensamblaje de un genoma extinto se esté propagando como samizdat científico no es inusual en este campo. Las revistas exigen más de los artículos que «aquí está», dijo Ben Novak, coautor del estudio de las palomas pasajeras. «El número que se ha hecho en realidad es posiblemente cuádruple de los cuatro o cinco genomas extintos reportados formalmente, pero los resultados están en los laboratorios de la gente.»
Los genomas extintos casi completos incluyen dos parientes humanos, los neandertales y los denisovanos, además del mamut lanudo y la paloma pasajera. El quagga tipo cebra fue la primera especie extinta en tener su ADN secuenciado, en la Edad de Piedra genómica de 1984, pero no está a la altura de los estándares modernos.
Los científicos también están cerca de reconstruir los genomas del dodo, el ave sin vuelo que se extinguió de Mauricio, su único hogar, a finales de 1600; y el gran alce, que vivió en el Atlántico Norte antes de morir a mediados del siglo XIX. El mes pasado, investigadores en Australia revelaron el genoma del tigre de Tasmania, el último de los cuales murió en cautiverio en 1936.
En cada caso los pasos fueron similares. Científicos recogen muestras de tejido de especímenes de museos: los Museos Victoria en Melbourne, Australia, tenían grandes tigres de Tasmania, por ejemplo, mientras que el Museo Real de Ontario en Toronto tenía un bonito hueso del dedo del pie del pequeño arbusto moa. Luego extraen ADN. Casi siempre está tan fragmentado como una copa de vino rota porque «la descomposición del ADN comienza a los pocos días de la muerte», dijo Shapiro de UCSC.
Afortunadamente, eso no es un problema. Los secuenciadores de genoma de alto rendimiento de hoy en día en realidad funcionan mejor en las puntuaciones de medición de ADN para cientos de nucleótidos, las icónicas A, T, C y G que comprenden ADN largo.
La parte difícil es averiguar dónde pertenecen las piezas en el genoma: en qué cromosomas y en qué orden. Para hacer eso, Alison Cloutier de Harvard y el resto del equipo de little bush moa (que se negó a hablar sobre el trabajo antes de su publicación formal) tomaron sus 900 millones de nucleótidos, dispersos en millones de piezas de ADN, e intentaron emparejarlos con ubicaciones específicas en el genoma del emú, un pariente cercano de las nueve especies de moa.
Que permitió a los científicos obtener aproximadamente el 85 por ciento del genoma en el lugar correcto. «El otro 15 por ciento está en sus datos, pero es difícil de organizar utilizando el genoma de la uem», dijo Novak. Convertir pequeños fragmentos de ADN en un genoma completo » ha sido extraordinariamente difícil. El hecho de que pudieran obtener un genoma de un pequeño hueso del pie de un moa arbusto es un gran problema, ya que ahora podríamos usar sus datos para hacer otras especies de aves extintas.»
Esto se debe a que los genomas de las aves, incluidas las otras ocho especies de moa (todas extintas), tienen estructuras similares. Es decir, los genes para rasgos particulares tienden a estar en el mismo cromosoma y dispuestos en relación con otros genes de manera similar. Cuantas más pistas sobre cómo organizar los fragmentos de genoma que escupe un secuenciador, mejor.
Para la paloma pasajera, por ejemplo, Shapiro y su equipo de paleogenómica utilizaron el genoma de la paloma de cola bandeada para averiguar cómo organizar sus secuencias de ADN cortas. Ella está tratando de hacer algo similar para el dodo, usando el genoma de la paloma nicobar (la especie viva más cercana) como plantilla.
Es «extremadamente difícil» organizar bien el genoma, dijo Charlie Feigin, investigador postdoctoral de la Universidad de Princeton que dirigió la secuenciación del genoma del tigre de Tasmania. «Puedes mirar especies estrechamente relacionadas en busca de pistas, pero sin garantía de que el genoma extinto se arregle correctamente. «Esa estructura sí importa, pero se debate hasta qué punto tiene que ser perfecta.»
Para el proyecto mamut, por ejemplo, los científicos están secuenciando cromosomas de elefante para tener una mejor idea de cómo está organizado el ADN de mamut, dijo George Church de Harvard, quien lidera ese proyecto. También esperan mejorar la resistencia de la naturaleza mediante ingeniería genética al virus del herpes en el genoma del mamut (lo mejor para mantenerlo vivo debería funcionar la desextinción). Algunos científicos creen que las infecciones por herpes ayudaron a matar al mamut. Church dijo que su laboratorio tiene como objetivo anunciar el progreso en ambos frentes este año.
La mejor suposición es que, si los científicos resucitaran una especie extinta poniendo su genoma reensamblado en el huevo de una especie viva, probablemente no sería una réplica perfecta del original. Una paloma pasajera» desparecida » podría comer lo que hizo la original, pero tener diferentes comportamientos reproductivos y sociales, por ejemplo.
El paso de poner en un huevo resulta ser más difícil en las aves que en los mamíferos. Un genoma reconstruido se puede introducir en un huevo de mamífero con la técnica de clonación que produjo la oveja Dolly. Pero eso no funciona en las aves,»al menos hasta ahora», dijo Brand. Una esperanza es conseguir una solución que recientemente haya tenido éxito en los pollos, básicamente poniendo el genoma en células embrionarias que se convierten en óvulos o espermatozoides, para tener éxito en las aves silvestres.
Eso es «una de las cosas en las que Revive y Restore se centra ahora», dijo Brand. «La desextinción está llegando, gradual y ciertamente. Eventualmente será visto como otra forma de reintroducción, «como traer» lobos de vuelta a los castores de Yellowstone Park de vuelta a Suecia y Escocia.»
Republicado con permiso de STAT. Este artículo se publicó originalmente el 27 de febrero de 2018