gli Scienziati della Harvard University hanno assemblato il primo quasi completa del genoma del piccolo bush moa, un uccello che si estinse subito dopo i Polinesiani si stabilirono in Nuova Zelanda nel tardo 13 ° secolo. Il risultato sposta il campo dei genomi estinti più vicino all’obiettivo della “de-estinzione”—riportando in vita le specie scomparse facendo scivolare il genoma nell’uovo di una specie vivente, “Jurassic Park”.
“La probabilità di de-estinzione aumenta con ogni miglioramento nell’analisi del DNA antico”, ha detto Stewart Brand, co-fondatore del no-profit conservation group Revive and Restore, che mira a resuscitare specie scomparse tra cui il piccione passeggero e il mammut lanoso, i cui genomi sono già stati per lo più messi insieme.
Per il moa, il cui DNA è stato ricostruito dall’osso della punta di un esemplare da museo, che potrebbe richiedere un po ‘ più di armeggiare genetico e un sacco di uova: il 6 pollici di lunghezza, 1-pounder che emus laici potrebbe essere solo il biglietto.
Il lavoro sul piccolo bush moa deve ancora essere pubblicato su una rivista (i ricercatori hanno pubblicato un documento non peer-reviewed su un sito pubblico), ma i colleghi nel piccolo mondo dei genomi estinti hanno cantato le sue lodi. Morten Erik Allentoft del Museo di Storia Naturale della Danimarca, esperto di DNA moa e altri genomi estinti, lo ha definito “un significativo passo avanti. Beth Shapiro dell’Università della California, Santa Cruz, che ha guidato uno studio del 2017 che ricostruisce il genoma del piccione passeggero, lo ha definito “super cool” perché “ci dà un genoma estinto su un ramo evolutivo in cui non ne avevamo mai avuto prima.”
Che l’assemblaggio di un genoma estinto si sta diffondendo come samizdat scientifico non è insolito in questo campo. Le riviste richiedono più documenti che “eccolo qui”, ha detto Ben Novak, coautore dello studio passenger pigeon. “Il numero che è stato effettivamente fatto è forse quadruplo” i quattro o cinque genomi estinti riportati formalmente, ” ma i risultati sono solo seduti nei laboratori della gente.”
I genomi estinti quasi completi includono due parenti umani, Neanderthal e Denisovans, oltre al mammut lanoso e al piccione passeggero. Il quagga simile a una zebra è stata la prima specie estinta ad avere il suo DNA sequenziato, nell’età della pietra genomica del 1984, ma non è all’altezza degli standard moderni.
Gli scienziati sono anche vicini a ricostruire i genomi del dodo, l’uccello senza volo che si è estinto da Mauritius, la sua unica casa, alla fine del 1600; e la grande aluca, che viveva nel Nord Atlantico prima di estinguersi a metà del 19 ° secolo. Il mese scorso, i ricercatori in Australia hanno svelato il genoma della tigre della Tasmania, l’ultimo dei quali è morto in cattività nel 1936.
In ogni caso i passaggi erano simili. Gli scienziati raccolgono campioni di tessuto da campioni museali: i Musei Victoria di Melbourne, Australia, avevano grandi tigri della Tasmania, per esempio, mentre il Royal Ontario Museum di Toronto aveva un bel dito del piede dal piccolo moa cespuglio. Poi estraggono il DNA. È quasi sempre frammentato come un calice di vino frantumato perché “Il decadimento del DNA inizia entro pochi giorni dalla morte”, ha detto Shapiro di UCSC.
Fortunatamente, non è un problema. I sequenziatori del genoma ad alto rendimento di oggi funzionano effettivamente meglio sui punteggi di misurazione del DNA a centinaia di nucleotidi—le iconiche A, T, C e G che comprendono il DNA lungo.
La parte difficile è capire dove i pezzi appartengono al genoma: su quali cromosomi e in quale ordine. Per fare ciò, Alison Cloutier di Harvard e il resto del team di little bush moa (che ha rifiutato di parlare del lavoro prima della sua pubblicazione formale) hanno preso i loro 900 milioni di nucleotidi, sparsi in milioni di pezzi di DNA, e hanno cercato di abbinarli a posizioni specifiche sul genoma dell’emu, un parente stretto di tutte le nove specie di moa.
Che ha permesso agli scienziati di ottenere circa l ‘ 85 per cento del genoma nel posto giusto. ” L’altro 15 per cento è nei loro dati, ma è difficile da organizzare utilizzando il genoma emu, ” ha detto Novak. Trasformare piccoli frammenti di DNA in un genoma completo ” è stato straordinariamente difficile. Il fatto che essi potrebbero ottenere un genoma da un piccolo cespuglio moa toe osso è un grosso problema, dal momento che ora potremmo essere in grado di utilizzare i loro dati per fare altre specie di uccelli estinti.”
Questo perché i genomi degli uccelli, comprese le altre otto specie moa (tutte estinte), hanno strutture simili. Cioè, i geni per tratti particolari tendono ad essere sullo stesso cromosoma e disposti rispetto ad altri geni in modo simile. I più indizi su come organizzare i bit di genoma che un sequencer sputa fuori, il meglio.
Per il piccione passeggero, ad esempio, Shapiro e il suo team di paleogenomica hanno utilizzato il genoma del piccione dalla coda a banda per capire come organizzare le loro brevi sequenze di DNA. Sta cercando di fare qualcosa di simile per il dodo, usando il genoma del piccione nicobaro (la specie vivente più vicina) come modello.
È “estremamente difficile” ottenere l’organizzazione del genoma giusta, ha detto Charlie Feigin, un post-dottorato presso l’Università di Princeton che ha guidato il sequenziamento del genoma della tigre della Tasmania. “Puoi guardare le specie strettamente correlate alla ricerca di indizi, ma senza alcuna garanzia di ottenere il genoma estinto organizzato correttamente. “Quella struttura ha importanza, ma la misura in cui deve essere perfetta è discussa.”
Per il progetto mammoth, ad esempio, gli scienziati stanno sequenziando i cromosomi degli elefanti per ottenere un migliore senso di come il DNA di mammoth è organizzato, ha detto George Church di Harvard, che sta guidando quel progetto. Sperano anche di migliorare la natura, la resistenza geneticamente ingegnerizzata al virus dell’herpes nel genoma mammut (meglio tenerlo in vita dovrebbe funzionare la de-estinzione). Alcuni scienziati ritengono che le infezioni da herpes abbiano contribuito a uccidere il mammut. Chiesa ha detto che il suo laboratorio si propone di annunciare progressi su entrambi i fronti di quest’anno.
L’ipotesi migliore è che, se gli scienziati resuscitassero una specie estinta mettendo il suo genoma riassemblato nell’uovo di una specie vivente, probabilmente non sarebbe una replica perfetta dell’originale. Un piccione passeggero “de-estinto” potrebbe mangiare ciò che l’originale ha fatto, ma ha diversi comportamenti riproduttivi e sociali, per esempio.
Il passo di mettere in un uovo risulta essere più difficile negli uccelli rispetto ai mammiferi. Un genoma ricostruito può essere introdotto in un uovo di mammifero con la tecnica di clonazione che ha prodotto Dolly la pecora. Ma questo non funziona negli uccelli—”almeno finora”, ha detto Brand. Una speranza è quella di ottenere una soluzione che recentemente è riuscito a polli, fondamentalmente mettendo il genoma in cellule embrionali che diventano uova o spermatozoi, per avere successo in uccelli selvatici.
Questa è “una delle cose su cui Revive e Restore si concentra ora”, ha detto Brand. “La de-estinzione sta arrivando, gradualmente e certamente. Alla fine sarà visto come solo un’altra forma di reintroduzione,” come riportare “i lupi a Yellowstone Park beavers in Svezia e Scozia.”
Ripubblicato con il permesso di STAT. Questo articolo è originariamente apparso il 27 febbraio 2018