DNA z włosów mamuta
Paweł Szablewski | 2007-10-15
Udało się opracować nową metodę pozyskiwania kopalnego DNA. Oprócz tego, że pozwala uzyskać je z niewielkiej liczby materiału to jeszcze jest dużo wydajniejsza i tańsza.
Pracę przeprowadził międzynarodowy zespół naukowców z Tom Gilbert z University of Copenhagen*s Centre for Ancient Genetics w Danii oraz Webb Millere i Stephen Schuster z Penn State University.
Pozyskiwanie DNA z włosów nie jest nowym pomysłem. Do tej pory skupiano się na cebulkach włosów. Ilość DNA jaką udaje się pozyskać w ten sposób jest niewielka i podatna na zanieczyszczenia.
Tym razem naukowcy spróbowali wydobyć je z samej łodygi włosa. Okryta twardą okrywą z kreatyny dobrze chroni swoją zawartość. W trakcie badań okazało się, że także znakomicie przechowuje, nie dopuszczając do zanieczyszczeń obcym DNA np. bakterii. Włosy zawierają także dużo mniej wody niż np. kości, przez co uszkodzenia DNA są znacznie mniejsze. Ochrona z kreatyny działa jak plastikowa torebka, nawet gdy materiał przepłukano w roztworze niszczącym zewnętrzne DNA, to zawarte wewnątrz zostawało nieuszkodzone. Chociaż trzon włosa jest martwy, powstał on z żywych komórek, szczególnie bogatych w DNA mitochondrialne.
W trakcie prac przebadano próbki 10 mamutów, wydobytych z wiecznej zmarzliny, a żyjących od 12 do 50 tysięcy lat temu. Przy odczytywaniu genomu wykorzystano metodę "shotgun". Polega ona na pocięciu całego DNA na fragmentu, sekwencjonowaniu każdego z nich osobno i dopiero łączeniu w jedną całość. Metoda jest bardzo oszczędna, aby opracować wyniki wystarczało 0.2-5.2g włosów. Pozwoliło to na odczytanie DNA mitochondrialnego badanych okazów. Uzyskanie na raz 10 prób jest wielkim osiągnięciem. Do tej poty całe DNA mitochondrialne znane było dla dwóch mamutów, mastodonata, czterech gatunków ptaków i neandertalczyka.
W badaniach wykorzystano także włosy najdłużej wystawianego mamuta Adamsa. Znaleziony w 1799 roku i odkopany siedem lat później. Od tego czasu (200 lat) prezentowany jest w muzeach w Rosji. Obecnie prezentuje go muzeum z Petersburga. Okaz przechowywany jest w temperaturze pokojowej.
Badając DNA mitochondrialne możemy bardzo wiele dowiedzieć się o pochodzeniu gatunku. DNA to dziedziczone jest tylko po stronie żeńskiej. Materiał ten często jest także wykorzystywany do określania zmienności w populacji. Przy większej ilości prób daje możliwość pokuszenia się o szacunki wielkości populacji i zmiany jej liczebności w czasie. Pozwala to określić kiedy populacja zaczęła naprawdę wymierać i czy przeżyła trudne okresy w trakcie swej bytności.
Sukces ten otwiera drogę do możliwości przebadania wielu innych eksponatów przetrzymywanych w muzeach. Metoda może też świetnie sprawdzić się w kryminalistyce, pozwalając odczytać DNA z dużo mniejszych śladów. Dalsze plany naukowców idą w kierunku prób odczytania DNA z piór, rogów i kopyt, to także wytwory z kreatyny.
Źródła:
-nature.com, 27.09.2007r., Mammoth hair offers new style of research,
-sciencedaily.com, 27.09.2007r., DNA Extracted From Woolly Mammoth Hair,
-biology.com, Related news: Mammoth Mitochondrial Sequencing Effort,