Harvardin yliopiston tutkijat ovat koonneet ensimmäisen lähes täydellisen perimän pikku pensaan moa, lentokyvytön lintu, joka kuoli sukupuuttoon pian sen jälkeen, kun polynesialaiset asettuivat Uuteen-Seelantiin 1200-luvun lopulla. Saavutus vie sukupuuttoon kuolleiden genomien kenttää lähemmäs tavoitetta ” de-extinction ”-tuoda Kadonneet lajit takaisin eloon ujuttamalla genomin elävän,”Jurassic Park” – tyyppisen lajin munaan.
”sukupuuton häviämisen todennäköisyys kasvaa, kun muinaisten DNA-analyysit paranevat”, sanoi Stewart Brand, voittoa tavoittelemattoman Conservation group Revive and Restore-ryhmän perustaja, jonka tavoitteena on herättää henkiin Kadonneet lajit, kuten kyykyyhky ja Villamammutti, joiden genomit on jo pääosin koottu yhteen.
moalle, jonka DNA on rekonstruoitu museoyksilön varpaan luusta, se saattaa vaatia hieman enemmän geneettistä näpertelyä ja paljon munaa: emujen munima 6-tuumainen, 1-pounder saattaa olla vain pääsylippu.
pikkupensaan moaa käsittelevää teosta ei ole vielä julkaistu lehdessä (tutkijat julkaisivat julkisella sivustolla ei-vertaisarvioidun tutkielman), mutta kollegat sukupuuttoon kuolleiden genomien pienessä maailmassa lauloivat sen ylistystä. Moa-DNA: n ja muiden sukupuuttoon kuolleiden genomien asiantuntija Morten Erik Allentoft Tanskan luonnontieteellisestä museosta kutsui sitä ”merkittäväksi edistysaskeleeksi.”Beth Shapiro Kalifornian yliopistosta, Santa Cruzista, joka johti vuonna 2017 tutkimusta, joka rekonstruoi matkustajakyyhkyn genomin, kutsui sitä ”super cooliksi”, koska se ”antaa meille sukupuuttoon kuolleen genomin evoluutiohaarassa, jossa meillä ei ollut sitä aiemmin.”
se, että sukupuuttoon kuolleen genomin kokoonpano leviää tieteellisen samizdatin tavoin, ei ole tällä alalla tavatonta. Lehdet vaativat papereilta enemmän kuin” tässä se on”, matkustajakyyhkytutkimuksen toinen kirjoittaja Ben Novak sanoi. ”Määrä, joka on tehty, on mahdollisesti nelinkertainen-neljään tai viiteen sukupuuttoon kuolleeseen genomiin verrattuna, – mutta tulokset ovat vain ihmisten laboratorioissa.”
lähes kokonaan sukupuuttoon kuolleisiin genomeihin kuuluu villamammutin ja kyykyyhkyn lisäksi kaksi ihmissukua, Neandertalilaiset ja Denisovaanit. Seepramainen kvagga oli ensimmäinen sukupuuttoon kuollut laji, jonka DNA sekvensoitiin jo genomisella kivikaudella 1984, mutta se ei vastaa nykyajan vaatimuksia.
tutkijat ovat myös lähellä rekonstruoida Dodon genomit, lentokyvytön lintu, joka kuoli sukupuuttoon Mauritiukselta, sen ainoasta kodista, 1600-luvun lopulla; ja suuri auk, joka eli Pohjois-Atlantilla ennen kuolemaansa 1800-luvun puolivälissä. Australialaiset tutkijat paljastivat viime kuussa Tasmaniantiikerin perimän, sillä viimeinen kuoli vankeudessa vuonna 1936.
kussakin tapauksessa vaiheet olivat samanlaiset. Tutkijat keräävät kudosnäytteitä museonäytteistä: Australian Melbournessa sijaitsevassa Victoria-museossa oli esimerkiksi loistavia Tasmanian tiikereitä, kun taas Torontossa sijaitsevassa Royal Ontario Museumissa oli hieno varpaanluu pikkupensaan moasta. Sitten niistä saadaan DNA: ta. Se on lähes aina yhtä pahasti pirstaloitunut kuin särkynyt viinimalja, koska ”DNA: n hajoaminen alkaa päivien kuluessa kuolemasta”, UCSC: n Shapiro sanoi.
onneksi se ei ole ongelma. Nykypäivän suurikapasiteettiset genomisekvensserit toimivat itse asiassa parhaiten DNA: n mittauspisteissä satoihin nukleotideihin—ikonisiin A: han, T: hen, C: hen ja G: hen, jotka koostuvat DNA: sta.
hankalinta on selvittää, mihin palaset genomiin kuuluvat: mihin kromosomeihin ja missä järjestyksessä. Tätä varten Harvardin Alison Cloutier ja muu little bush moa-ryhmä (joka kieltäytyi puhumasta teoksesta ennen sen virallista julkaisua) ottivat 900 miljoonaa nukleotidia, jotka olivat hajallaan miljoonissa DNA-paloissa, ja yrittivät sovittaa ne tiettyihin paikkoihin Emun genomissa, joka on kaikkien yhdeksän moa-lajin lähisukulainen.
, jonka avulla tutkijat saivat noin 85 prosenttia perimästä oikeaan paikkaan. ”Loput 15 prosenttia on heidän tiedoissaan, mutta niitä on vaikea järjestää emu-genomin avulla”, Novak sanoi. Pienten DNA: n palasten muuttaminen täydelliseksi genomiksi ”on ollut tavattoman vaikeaa. Se, että ne voisivat saada perimän pienestä pensasmonvarpaan luusta, on iso juttu, sillä nyt niiden tietoja voidaan ehkä käyttää muiden sukupuuttoon kuolleiden lintulajien tutkimiseen.”
Tämä johtuu siitä, että lintujen genomeilla, mukaan lukien kahdeksalla muulla (kaikki sukupuuttoon kuolleella) moa-lajilla, on samanlaiset rakenteet. Toisin sanoen tiettyjen piirteiden geenit ovat yleensä samassa kromosomissa ja järjestäytyneet suhteessa muihin geeneihin samalla tavalla. Mitä enemmän johtolankoja sekvensserin ulos sylkemän perimän palasten järjestämiseen, sitä parempi.
esimerkiksi matkustajakyyhkyn osalta Shapiro ja hänen paleogenomiikkaryhmänsä käyttivät nauhakyyhkyn perimää selvittääkseen, miten niiden lyhyet DNA-jaksot järjestettäisiin. Hän yrittää tehdä jotain vastaavaa dodolle, käyttäen nikobaarikyyhkyn (lähimmän elävän lajin) perimää mallina.
on ”äärimmäisen vaikeaa” saada genomijärjestys kuntoon, sanoi Charlie Feigin, Princetonin yliopiston tutkijatohtori, joka johti Tasmanian tiikerin genomin sekvensointia. ”Läheistä sukua olevista lajeista voi etsiä johtolankoja, – mutta ilman takeita siitä, että sukupuuttoon kuollut perimä järjestyy oikein.” ”Tällä rakenteella on merkitystä, mutta siitä, missä määrin sen on oltava täydellinen, kiistellään.”
esimerkiksi mammuttiprojektia varten tiedemiehet sekvensoivat norsujen kromosomeja saadakseen paremman käsityksen siitä, miten mammutin DNA on järjestetty, sanoi Harvardin George Church, joka johtaa hanketta. He toivovat myös parantavansa luontoa, geenitekniikan vastustuskykyä herpesvirusta vastaan mammutin genomiin (sitä parempi pitää se elossa, jos sukupuutto pitäisi de-extinction work). Jotkut tutkijat uskovat, että herpesinfektiot auttoivat mammutin tappamisessa. Churchin labran tavoitteena on ilmoittaa edistymisestä tänä vuonna.
paras arvaus on, että jos tutkijat herättäisivät sukupuuttoon kuolleen lajin henkiin laittamalla sen uudelleen kootun perimän elävän lajin munasoluun, se ei todennäköisesti olisi täydellinen kopio alkuperäisestä. ”Sukupuuttoon kuollut” matkustajakyyhky saattaa syödä saman kuin alkuperäinen, mutta sillä on esimerkiksi erilainen lisääntymis-ja sosiaalinen käyttäytyminen.
munintavaihe osoittautuu linnuilla vaikeammaksi kuin nisäkkäillä. Rekonstruoitu genomi voidaan tuoda nisäkkäiden munasoluun kloonaustekniikalla, joka tuotti Dolly-lampaan. Mutta se ei toimi linnuilla—” ainakaan toistaiseksi”, Brand sanoi. Yksi toivo on saada kiertää, joka äskettäin onnistunut kanoja, periaatteessa laittaa genomin alkion soluja, jotka tulevat munia tai siittiöitä, onnistua luonnonvaraisten lintujen.
That ’ s ”one of the things Revive and Restore is fokused on now,” Brand said. ”Sukupuuttoon kuoleminen on tulossa, vähitellen ja varmasti. Se nähdään lopulta vain yhtenä palauttamisen muotona, ”kuin toisi” susia Takaisin Yellowstone Park beaversille takaisin Ruotsiin ja Skotlantiin.”
uudelleenjulkaistu STAT: n luvalla. Tämä artikkeli on julkaistu alun perin 27.2.2018