Dinozavri

Ali lahko resnično potegnete 'Jurassic Park' in izvlečete DNK iz hroščev, zamrznjenih v jantarju?

2024

Tako morda nikoli ne bomo v resnici izvlekli krvi komarja, ki je ugriznil dinozavra pred 100 milijoni let, in ga uporabili za oživitev dinozavrov, ki prevzamejo celoten tematski park, vendar pa od žuželke sploh nismo uspeli dobiti popolnega profila DNK zamrznjen v jantarju . Pa vendar.

Tudi hrošči, ki so to nesrečno usodo srečali dolgo po izumrtju dinozavrov, so varljivi. Morda se zdijo, kot da so se včeraj le plazili, saj lahko tkiva izjemno ohrani drevesna smola ali sok, ki se sčasoma strdi in fosilizira, vendar to ne pomeni, da ostane vse nedotaknjeno. DNK se prehitro razgradi . Včasih so ga našli v tako nenavadnih stvareh, kot je starodavni žvečilni gumi, vendar je bil ta gumi manj star kot komarji, ujeti v 125 milijonov let staro fosilizirano smolo. To še vedno ni nič v primerjavi s stvarjo, ki je ustvarila pošast - ali številne pošasti - Jurski park , toda njihova DNK je bila predaleč za študij. Življenje najde pot, DNK pa po smrti ne.

Dvomljivo je, da DNK ostane dolgo ohranjena v smoli, je paleontolog David Peris, ki je vodil raziskavo, ki je bila nedavno objavljena v PLOS ONE , je povedal SYFY WIRE. 'Zaradi prepustnosti smole, zlasti v hidriranih pogojih, je okolje nevzdržno za ohranjanje organskih molekul.'

Čeprav ne bodo vrnili nobenega Velociraptorja, skupina znanstvenikov zdaj premika mejo, da bi ugotovila, kako dolgo lahko traja DNK v vzorcu, kakršen je bil John Hammond tako navdušen. V fosilih dinozavrov in živalih, zamrznjenih v večni zmrzali, je preživelo več kot bitij, ujetih v smoli dreves. Jantar in druge smole se niso izkazali za tako uspešne pri ohranjanju genetske kode hrošča ali komarja, kot pri ohranjanju samega organizma, in morebitna kontaminacija ne pomaga, vendar bi lahko posodobljene metode in tehnologija sčasoma odkrile DNK datum poteka, ki bi lahko pomagal odkriti skrivnosti starodavna DNK (aDNA) .

Prazgodovinska DNK lahko znanstvenikom da pogled nazaj v preteklost, da bi videli, kako se je nekaj razvilo na molekularni ravni in kako so se njegovi odnosi z drugimi oblikami življenja skozi tisočletja spreminjali. Določa lahko tudi izumrle in obstoječe vrste, s katerimi bi lahko bil povezan izumrli organizem. Da bi ugotovili, kako hitro je minilo, preden se genske informacije začnejo degradirati, sta Peris in njegova ekipa zbrali vzorce hroščev, ki so jih šele pred 3 do 6 leti podlegli. Morda se to sliši daleč od prazgodovine, a ker nihče ne more potovati milijone let nazaj v čas, ko so bili fosilni hrošči prvič ujeti v izcedek, je to priložnost za sledenje začetkom procesa razgradnje DNK v vzorcih jantarja.

kako se vrniti s svojim bivšim fantom

'Starodavna DNK bo močno degradirana in nepopolna in je odvisna od stanja ohranjenosti (starodavna DNK je lahko bolje ohranjena od nekaterih sedanjih DNK, če so razmere ugodne ali ne),' je dejal Peris. „Zato je pomembno dokazati, iz česa je identificirana DNK. V našem primeru smo sekvence primerjali z našimi svežimi primerki, da bi dokazali, da so iz hroščev, vendar iz drugih, kot so naši sveži primerki. '

Za razliko od tiste ogromne igle, ki je šla skozi jantar in v komarja v tem ikoničnem prizoru od Jurski park , ekstrakcija DNK iz fosiliziranih žuželk v jantarju pogosto vključuje namakanje vzorca v kloroformu, da se osvobodi vložek, preden se vzorci zdrobijo za pregled pod mikroskopom. Raziskovalci so ugotovili, da to le pospešuje proces razgradnje. DNK se začne razpadati skoraj takoj po smrti. Jantar, ki je preživel sto milijonov let, je že preživel dovolj.

Na DNK hrošča v notranjosti lahko vplivajo številni dejavniki, od pogojev, v katerih je bil ohranjen, do tega, kako hitro je bil primerek pokopan, do geoloških pojavov, ki so se zgodili, dokler niso odkrili. Obstaja le ena redka izjema pri hroščih, katerih videz lahko zavede znanstvenike, da mislijo, da se je njihova DNK obdržala, dokler je njihov videz. Včasih je žuželka dovolj hitro mumificiran zamrzniti proces razgradnje, pri čemer minerali absorbirajo DNK, ko tkiva izsušijo. Če se jantarjev globus nato hitro zakoplje, lahko to ponudi še večjo zaščito. Stari Egipčani so očitno vedeli, kaj počnejo, tako da sušijo telo s solmi natrona in ga nato prekrijejo z olji in smolami.

Na žalost je ta naključna in takojšnja mumifikacija redka pri jantarjih.

'Naš poskus kaže nasprotno situacijo,' je dejal Peris. 'Naši vzorci po nekaj letih niso bili dehidrirani v smoli, ampak so še vedno ohranili sveža notranja tkiva. Prav ta situacija otežuje ohranjanje organskih molekul, saj hidracija spodbuja oksidacijo teh molekul. Poleg tega sta se jantar in smola izkazala za zelo prepustna. '

Ko geološki procesi naredijo jantar bolj prepustnega, se vse, kar je ujeto v notranjosti, hitreje razgradi DNK, da ne govorimo o kontaminaciji iz DNK drugih organizmov, ki bi jih lahko našli v tleh. To pojasnjuje vse napake pri razmišljanju, da geni, pridobljeni iz starodavnega komarja v jantarju, pripadajo temu komarju, ko bi lahko pripadali karkoli.

Peris meni, da so potrebni nekateri ukrepi, da bi iz žuželke v jantarju dobili največ DNK. Vzorec je treba analizirati v laboratoriju DNA, ki je že imel izkušnje z aDNA, vendar ni preučeval organizmov, podobnih zadevnim vzorcem. Pomaga tudi preučevanje vrste, ki je bila pogosto najdena fosilizirana v jantarju. Kot osnova za primerjavo bi morali biti kontrole, vključno s tistimi, katerih DNK ni mogoče dovolj razširiti za študij. Moral bi obstajati tudi poseben pristop k pomnoževanju DNK, ki ustreza samo genomu tega organizma, v nasprotju s tistim, ki ustreza številnim različnim genomom, zato so za ponovno preverjanje potrebne ponovitve poskusa in analiza zaporedja.

'Dokazali smo, da je DNK v smoli mogoče ohraniti vsaj nekaj let, vendar smo ugotovili, da razmere niso ugodne, da bi zagotovili, da je takšno stanje ostalo dolgo časa,' je dejal. „Zdaj moramo začeti preučevati, zakaj je tako, kako dolgo je rok in ali gre za splošno stanje; pravkar smo ga začeli raziskovati. '

Medtem ko je Peris nekoliko optimističen glede prihodnosti preučevanja DNK, pridobljenega iz vzorcev smole, bi bil Hammond razočaran. Njegovi poskusi bi verjetno prišli v slepo ulico. Če iz komarja, ki bi lahko ugriznil dinozavra, sploh ne bi mogel dobiti večine DNK, nikakor ne bi zaživel njegov sanjski park.