เนื้อกระตุกเนื้อและแมมมอ ธ ที่มีขนแกะมีอย่างน้อยหนึ่งอย่างที่เหมือนกัน: การอบแห้งเปลี่ยน DNA ของพวกเขาให้กลายเป็นแก้วที่มีความร้อนสูง
DNA ที่เป็นแก้วนี้มีความเสถียรมากเก็บรักษาโครงสร้างสามมิติของโครโมโซมในแมมมอ ธ ที่มีขนสัตว์หนึ่งตัวเป็นเวลา 52,000 ปีนักวิจัยรายงาน 11 กรกฎาคมในห้องขัง- การค้นพบทำให้นักวิจัยมองดูหนังสือการสอนทางพันธุกรรมของสัตว์ที่สูญพันธุ์หรือจีโนมหรือเปิดเผยยีนที่เปิดและปิดก่อนที่แมมมอ ธ จะเสียชีวิต หากพบตัวอย่างอื่น ๆ ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นอย่างดีแวบเดียวในกิจกรรมของยีนอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์นั้นทำงานได้อย่างไรไม่ใช่แค่วิธีที่พวกเขามอง
การสำรวจโดยละเอียดของจีโนมแมมมอ ธ นั้นเกิดขึ้นได้หลังจากทีมนักวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศคิดว่าจะปรับตัวได้อย่างไรเทคนิคขนานนาม hi-cเพื่อตรวจสอบ DNA โบราณ (SN: 8/24/15-
“ ฉันรู้จัก Hi-C มาระยะหนึ่งแล้วตอนนี้ฉันไม่เคยนึกถึงวิธีที่คุณจะนำไปใช้กับ DNA โบราณ” Christina Warinner นักโบราณคดีชีวโมเลกุลของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าว
นั่นเป็นเพราะ DNA crumbles เมื่อเวลาผ่านไป มันยากที่จะจินตนาการว่าบิตเล็ก ๆ ของ DNA โบราณสามารถรักษารูปร่างของโครโมโซมได้ Warinner กล่าว และ Hi-C ซึ่งใช้สำหรับดูโครงสร้าง 3 มิติของ DNA เมตรที่บรรจุลงในนิวเคลียสของเซลล์มักจะต้องใช้ตัวอย่างสดใหม่เหมือนเดิม (SN: 6/10/21-
แม้แต่เพื่อนร่วมงานของPérez Estrada ที่ทำงานเกี่ยวกับโครงสร้างดีเอ็นเอ 3 มิติที่วิทยาลัยการแพทย์เบย์เลอร์ในฮูสตันก็ไม่เชื่อว่าเทคนิคดังกล่าวสามารถทำงานกับตัวอย่างที่เสื่อมโทรมได้ Pérez Estrada คิดว่ามันทำได้ดังนั้นเธอจึงทดสอบ Hi-C บนกระดูกไก่งวงที่ทิ้งไว้หลังจากงานเลี้ยงอาหารค่ำวันขอบคุณพระเจ้าบนเนื้อเยื่อจากเมาส์ Roadkill ที่แห้งแล้วเธอพบระหว่างทางไปทำงานและบนแผ่นหนังจากกระเป๋าของเธอ
“ การทดลองทั้งหมดนั้นน่าสนใจเพราะจริง ๆ แล้วมันแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างของ DNA นั้นค่อนข้างยืดหยุ่น” เธอกล่าว “ และแม้จะมีการปรุงอาหารและแม้จะมีแสงแดดและสิ่งแวดล้อมเมื่อพูดถึงเมาส์โครงสร้างของ DNA ก็ยังอยู่ที่นั่น”
แต่เธอไม่รู้ว่าโครงสร้างสามารถยึดได้มานานหลายพันปีหรือไม่ ดังนั้นเธอจึงร่วมมือกับ Marcela Sandoval-Velasco จากนั้นที่มหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน Sandoval-Velasco ทำงานเกี่ยวกับ DNA โบราณมาหลายปีแล้วและสนใจที่จะตรวจสอบโครงสร้าง 3 มิติ เธอนำ“ กระเป๋าที่เต็มไปด้วยสิ่งมหัศจรรย์” - ตัวอย่างพิพิธภัณฑ์มด, ผึ้ง, coelacanths, ปลา, สัตว์เลื้อยคลาน, นกและสัตว์ - ถึงฮุสตันเพื่อทดสอบ Perez Estrada กล่าว และPérez Estrada ไปเยือนโคเปนเฮเกนซึ่งนักวิจัยได้ตรวจสอบกะโหลกหมีขั้วโลกโบราณและหมาป่ามัมมี่
การทดลองมักล้มเหลว วิธี HI-C ที่ใช้กับตัวอย่างสดจะไม่ทำงานสำหรับตัวอย่างโบราณดังนั้นเวอร์ชันใหม่-ซึ่งพวกเขาเรียกว่า Paleohi-C-ต้องถูกคิดค้น นั่นคืองานวิจัย Sandoval-Velasco ซึ่งตอนนี้อยู่ที่ National Autonomous University of Mexico ใน Cuernavaca “ มันช้ามันซ้ำแล้วซ้ำอีกมันเต็มไปด้วยความล้มเหลวและมันก็ไม่ยอมแพ้” การทำงานเป็นทีมก็ช่วยได้เช่นกันเธอพูด นักวิทยาศาสตร์มากกว่า 50 คนที่มีความเชี่ยวชาญต่าง ๆ มารวมกันเพื่อการศึกษา
หลังจากหลายปีของความสำเร็จและความล้มเหลวบางส่วนทีมสามารถเข้าถึงผิวจากหัวแมมมอ ธ ที่มีขนแกะที่เสียชีวิตในไซบีเรียเมื่อประมาณ 52,000 ปีก่อน แมมมอ ธ ถูกทำให้แห้งและเก็บรักษาไว้ใน permafrost
การอบแห้งอย่างรวดเร็วได้ล็อค DNA โบราณไว้ในสถานะโมเลกุลที่แน่นคล้ายกับแก้วที่เรียกว่า chromoglass นักพันธุศาสตร์และทีมนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีอนุมานว่าโครงสร้าง chromoglass ป้องกันชิ้นส่วนของ DNA จากการลอยออกไปจากกันและกัน
ในการทดลองที่ไม่เป็นทางการกับเนื้อวัวที่ทำจากห้องแล็บพบว่าดีเอ็นเอที่เป็นแก้วสามารถคงเสถียรเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งปีที่อุณหภูมิห้อง
ดีเอ็นเอที่เป็นแก้วของแมมมอ ธ ล็อคโครโมโซมของมันเข้าที่ เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยสามารถนับจำนวนโครโมโซมที่แมมมอ ธ มี - 28 คู่เช่นเดียวกับช้าง Erez Lieberman Aiden นักพันธุศาสตร์ที่วิทยาลัยการแพทย์เบย์เลอร์กล่าวในระหว่างการแถลงข่าว 2 กรกฎาคมแมมมอ ธ ยังมีโครงสร้างโครโมโซมพื้นฐานเช่นเดียวกับช้าง
โครโมโซมยัดเข้าไปในนิวเคลียสคล้ายกับความยุ่งเหยิงของเส้นด้ายหลังจากที่แมวเล่นกับมัน รูปลักษณ์ที่ดูน่าเกรงขามนั้นมีโครงสร้างอย่างระมัดระวังภายใน
ยีนที่เปิดใช้งานจะถูกย้ายไปยังช่องเซลล์ย่อยหนึ่งช่องเช่นนักเต้นที่ใช้ฟลอร์เต้นรำในขณะที่ยีนที่จะถูกปิดจะถูกผลักไสไปยังสถานะ Wallflower ในช่องอื่น การตรวจสอบช่องนักวิจัยพบยีน 425 ยีนที่ใช้งานอยู่ในแมมมอ ธ แต่ไม่ได้อยู่ในช้างและยีน 395 ตัวเปิดอยู่ในช้าง แต่ไม่ใช่แมมมอ ธ
ซึ่งรวมถึงยีนที่เรียกว่าEGFRซึ่งช่วยควบคุมการเจริญเติบโตของผิวหนังและเส้นผม ในช้างยีนมีการใช้งาน แต่เป็น wallflower ในแมมมอ ธ ในผู้คนการปิดยีนนำไปสู่ขนตายาวหนาและการเจริญเติบโตของเส้นผมมากเกินไป นั่นแสดงให้เห็นว่าการทำให้ยีนออกจากฟลอร์เต้นรำอาจช่วยให้แมมมอ ธ ขยายเสื้อโค้ทขนยาวยาว
ทีมตรวจสอบ DNA ของแมมมอ ธ ตัวที่สองที่ถูกฆ่าตายโดยเสือดาบดาบเมื่อประมาณ 39,000 ปีก่อนและถูกฝังโดยนักล่ามนุษย์อาจจะรักษาเนื้อสัตว์ไว้ นักล่าไม่เคยกลับไปรับรางวัล Aiden กล่าว แต่นักวิจัยพบว่าแมมมอ ธ ก็มี chromoglass ที่เก็บรักษาลูปช่องและโครงสร้าง 3 มิติอื่น ๆ ใน DNA การอบแห้งอย่างรวดเร็วโดยการแช่แข็งหรืออุณหภูมิสูงอาจผลิตแก้ว DNA ที่คล้ายกันในมัมมี่ธรรมชาติหรือที่สร้างขึ้นอื่น ๆ ทีมแนะนำ
Warinner ทำนายว่า“ นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากกำลังจะอ่านสิ่งนี้และเริ่มคิดว่า 'เราสามารถใช้ [paleohi-c] กับคำถามของเราเองได้หรือไม่?
จะมีช่วงการเรียนรู้ที่จะใช้เทคนิคที่นักวิจัยที่ศึกษา DNA โบราณไม่ทราบด้วยซ้ำว่าพวกเขาสามารถใช้งานได้เธอกล่าว การศึกษา“ เปิดประตูใหม่มากมายในสนามในทิศทางที่เราไม่เคยมองมาก่อน” เธอกล่าวเสริม “ ฉันคิดว่ามันน่าตื่นเต้นจริงๆ”
