A Harvard Egyetem tudósai összeállították a kis bokor moa első majdnem teljes genomját, egy röpképtelen madár, amely hamarosan kihalt, miután a polinézek Új-Zélandot telepítették a 13.század végén. Az eredmény a kihalt genomok területét közelebb hozza a “kihalás megszüntetésének”céljához-az eltűnt fajok életre keltése azáltal, hogy a genomot egy élő faj tojásába csúsztatják, “Jurassic Park”—szerű.
“az ősi DNS-elemzés minden javulásával növekszik a kihalás valószínűsége”-mondta Stewart Brand, a Revive and Restore nonprofit természetvédelmi csoport társalapítója, amelynek célja az eltűnt fajok feltámasztása, beleértve az utasszállító galambot és a gyapjas mamutot, amelyek genomját már többnyire összerakták.
a moa számára, amelynek DNS-ét egy múzeumi példány lábujjcsontjából rekonstruálták, ez egy kicsit több genetikai bütykölést és sok tojást igényelhet: a 6 hüvelyk hosszú, 1 font, amelyet az emu-k fektettek, csak a jegy lehet.
a kis bush moa-val kapcsolatos munkát még nem tették közzé egy folyóiratban (a kutatók egy nyilvános oldalon nem lektorált cikket tettek közzé), de a kihalt genomok kis világában dolgozó kollégák dicséretet énekeltek. Morten Erik Allentoft, a dán Természettudományi Múzeum szakértője, a moa DNS és más kihalt genomok szakértője “jelentős előrelépésnek” nevezte.”Beth Shapiro, a Santa Cruz-i Kaliforniai Egyetem, aki egy 2017-es tanulmányt vezetett, amely rekonstruálta az utasgalamb genomját, “szuper hűvösnek” nevezte, mert “kihalt genomot ad nekünk egy evolúciós ágon, ahol még nem volt ilyen.”
Ezen a területen nem szokatlan, hogy egy kihalt Genom összeszerelése tudományos szamizdatként terjed. A folyóiratok többet követelnek a papíroktól, mint “itt van”-mondta Ben Novak, a passenger pigeon tanulmány társszerzője. “A ténylegesen elvégzett szám valószínűleg megnégyszereződik” a hivatalosan bejelentett négy vagy öt kihalt genom”, de az eredmények csak ülnek az emberek laboratóriumaiban.”
a majdnem teljes kihalt genomok közé tartozik két emberi rokon, a neandervölgyiek és a Gyenyiszovaiak, a gyapjas mamut és a vándorgalamb mellett. A zebra-szerű quagga volt az első kihalt faj, amelynek DNS-szekvenálása az 1984-es genomikai kőkorszakban történt, de nem felel meg a modern szabványoknak.
a tudósok közel állnak ahhoz, hogy rekonstruálják a dodo, a röpképtelen madár genomját, amely az 1600-as évek végén kihalt Mauritiusból, az egyetlen otthonából; és a nagy auk, amely az Atlanti-óceán északi részén élt, mielőtt a 19.század közepén kihalt. A múlt hónapban ausztrál kutatók bemutatták a tasmán tigris genomját, amelyek közül az utolsó fogságban halt meg 1936-ban.
minden esetben a lépések hasonlóak voltak. A tudósok szövetmintákat gyűjtenek a múzeumi példányokból: az ausztráliai Melbourne-i Victoria múzeumokban például nagy tasmán tigrisek voltak, míg a torontói Royal Ontario Múzeumban szép lábujjcsont volt a kis bush moa-tól. Ezután kivonják a DNS-t. Szinte mindig annyira széttöredezett, mint egy összetört borospohár, mert “a DNS-bomlás a halál után néhány napon belül megkezdődik” – mondta az UCSC Shapiro.
szerencsére ez nem probléma. A mai nagy áteresztőképességű genomszekvenátorok a legjobban a DNS—ben működnek, több száz nukleotid — az ikonikus A, T, C és G-k, amelyek DNS-hosszúságot tartalmaznak.
a trükkös rész annak kiderítése, hogy a darabok hova tartoznak a genomban: melyik kromoszómán és milyen sorrendben. Ehhez a Harvard Alison Cloutier és a little bush moa csapat többi tagja (akik nem voltak hajlandók beszélni a munkáról a hivatalos publikáció előtt) fogták a 900 millió nukleotidot, amelyek több millió DNS-darabra szétszóródtak, és megpróbálták összehangolni őket az emu genomjának meghatározott helyeivel, amely mind a kilenc moa faj közeli rokona.
Ez lehetővé tette a tudósok számára, hogy a genom körülbelül 85% – át a megfelelő helyre juttassák. “A másik 15 százalék az adataikban van, de nehéz megszervezni az emu genomját” – mondta Novak. Az apró DNS-bitek teljes genommá alakítása ” rendkívül nehéz volt. Az a tény, hogy egy kis bokor moa toe csontból szerezhetnek genomot, nagy dolog, mivel most talán felhasználhatjuk az adataikat más kihalt madárfajok létrehozására.”
Ez azért van, mert a madár genomjai, beleértve a nyolc másik (mind kihalt) moa fajt is, hasonló szerkezettel rendelkeznek. Vagyis az egyes tulajdonságok génjei általában ugyanazon a kromoszómán vannak, és hasonló módon vannak elrendezve más génekhez képest. Minél több nyom van arra, hogyan lehet megszervezni a genom bitjeit, amelyeket egy szekvenszer kiköp, annál jobb.
a vándorgalamb esetében például Shapiro és paleogenomikai csapata a sávfarkú galamb genomját használta fel, hogy kitalálják, hogyan szervezzék meg rövid DNS-szekvenciáikat. Megpróbál valami hasonlót tenni a dodo számára, sablonként a nicobar galamb (a legközelebbi élő faj) genomját használva.
“rendkívül nehéz” rendbe hozni a genomszervezést-mondta Charlie Feigin, a Princetoni Egyetem posztdoktori munkatársa, aki a tasmániai tigrisgenom szekvenálását vezette. “Megnézheti a szorosan rokon fajokat nyomok után”, de nincs garancia arra, hogy a kihalt Genom helyesen legyen elrendezve. “Ez a struktúra számít, de vitatják, hogy mennyire tökéletesnek kell lennie.”a mammoth projekt esetében például a tudósok elefánt kromoszómákat szekvenálnak, hogy jobban megértsék, hogyan szerveződik a mamut DNS, mondta a Harvard George Church, aki a projektet vezeti. Azt is remélik, hogy javítják a természetet, a herpeszvírussal szembeni genetikai ellenállást a mamut genomjába (annál jobb életben tartani, ha a kihalás megszűnik). Egyes tudósok úgy vélik, hogy a herpeszfertőzések segítettek megölni a mamutot. Church elmondta, hogy laboratóriumának célja, hogy ebben az évben mindkét fronton előrehaladást jelentsen.
a legjobb feltételezés az, hogy ha a tudósok feltámasztanak egy kihalt fajt azáltal, hogy újra összeszerelt genomját egy élő faj petesejtjébe helyezik, akkor valószínűleg nem lenne az eredeti tökéletes másolata. A” de-kihalt ” utasszállító galamb lehet enni, amit az eredeti tett, de különböző reprodukciós és szociális viselkedés, például.
a tojásba helyezési lépés a madaraknál nehezebb, mint az emlősöknél. Rekonstruált genomot lehet bevinni egy emlős tojásba a klónozási technikával, amely Dolly a juhot hozta létre. De ez nem működik a madaraknál – “legalábbis eddig” – mondta Brand. Az egyik remény az, hogy olyan megoldást kapunk, amely a közelmúltban sikerült a csirkékben, alapvetően a genomot olyan embriósejtekbe helyezve, amelyek petesejtekké vagy spermává válnak, hogy sikeresek legyenek a vadon élő madarakban.
Ez “az egyik dolog, amire a Revive and Restore most összpontosít” – mondta Brand. “De-kihalás jön, fokozatosan és biztosan. Végül úgy fogják tekinteni, mint a visszatelepítés egy újabb formáját,” mint a farkasok visszahozása “a Yellowstone Park hódjaiba Svédországba és Skóciába.”
újra kiadva a STAT engedélyével. Ez a cikk eredetileg megjelent február 27, 2018