Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Koniec marzeń o Parku Jurajskim, ale na niedźwiedzie jaskiniowe szanse teoretycznie są
17.09.2013 , Tagi: park jurajski, DNA, genom
Koniec marzeń o Parku Jurajskim, ale na niedźwiedzie jaskiniowe szanse teoretycznie są
Idea wskrzeszenia dinozaurów z wykorzystaniem insektów zatopionych w bursztynie pojawiła się na początku lat 90 w książce SF Michaela Crichtona, a popularność zdobyła dzięki głośnej ekranizacji reżyserii Stevena Spilberga. Literacka fikcja przebiła się do świadomości społecznej jako całkiem realna, podczas gdy środowisko naukowe pozostawało od początku sceptyczne. W książce fragmenty DNA pozyskano z krwi dinozaurów, znalezionej w zatopionych w bursztynie insektach. Brakujący materiał zastąpiono genami współczesnych płazów i sklonowano. W rzeczywistości na każdym etapie istnieją bariery nie do przebicia nawet biorąc pod uwagę rozwój genetyki w przyszłości: nie ma współcześnie żyjących zwierząt blisko spokrewnionych, w związku z czym nie mamy ani matrycy do złożenia rozdrobnionych przez czas fragmentów DNA, nie ma "części" do uzupełnienia braków (genom płazów i gadów jest zbyt oddalony) ani komórek jajowych potrzebnych w procesie klonowania. Jednak największy problem występuje już na samym początku - kwestionowana jest możliwość pozyskania choćby fragmentów genomu z tak starych skamielin, co ostatnio po raz kolejny potwierdziły badania przeprowadzone na University of Manchester.

Jednak temat jest niezwykle medialny  i poszukujący szybkiej sławy naukowcy od czasu do czasu ogłaszają, że udało im się pozyskać starożytny materiał genetyczny. Wyniki są szybko kwestionowane, niemożliwe do powtórzenia albo rzekome DNA dinozaurów/insektów okazuje się zanieczyszczeniami.  Co gorsza, tematyka przyciąga oszustów pokroju Hwang Woo-suka, który ogłaszał mediom już udane próby sklonowania ludzi i znaczące postępy w klonowaniu mamutów. Próby pozyskania materiału tego typu są też prowadzone z bardziej przyziemnego powodu -wykorzystania ich do analiz porównawczych, niezwykle przydatnych do dokładniejszego opisania ewolucji i różnych aspektów bioróżnorodności insektów. 

 

 

Zespół z Faculty of Life Sciences na University of Manchester opublikował w PLOS ONE wyniki badań wskazujących wyraźnie, że istnienie DNA w bursztynowych skamielinach jest praktycznie niemożliwe. Za pomocą sekwecjonowania nowej generacji poszukiwali użytecznego DNA w kopalu, młodszym "prekursorze" bursztynu. Prace przeprowadzono przy zachowaniu najwyższych norm czystości, w pełnych kombinezonach i w pomieszczeniach z wysokim stopniem filtracji powierza.

Podobne badania w pierwszej połowie lat 90 prowadzone za pomocą tradycyjnego PCR, które jednak mocno promowało współczesny, niezniszczony materiał. Pochodził on z zanieczyszczeń zdegenerowanego materiału i z jego powodu uzyskiwano wiele fałszywie pozytywnych wyników, mylnie interpretowanych jako poszukiwany, stary materiał. Teraz sekwencjonowanie przeprowadzono za pomocą metod i aparatu nowej generacji GS Junior 454 System (Roche), co pozwala na sekwecjonowane całego DNA obecnego w ektrakcie, bez względu na jego długość. W znacznie mniejszym stopniu w czasie procesu promowane są współczesne zanieczyszczenia.

Na podstawie wyników stwierdzono, że nie można wykryć poszukiwanego DNA nawet w bardzo młodych próbkach (od 60 do 10600 lat) insektów z kopalu nawet pomimo zastosowania bardzo czułych metod nowej generacji. W podobny sposób nie można też uzyskać materiału z wysuszonych owadów, wśród których znaleźć gatunki które współcześnie już wyginęły. W końcu wynik badania rodzi poważne wątpliwości o pozyskanie jakiegokolwiek materiału genetycznego z insektów zatopionych w bursztynie, które są miliony lat starsze niż skamieliny w opalu. Nie tylko przesuwa to ostatecznie scenariusz z Jurassic Park na półkę z fikcją, ale też odbiera nadzieję na nową metodę naukowcom zajmującym się badaniem historii i bioróżnorodności owadów.

O dinozaurach możemy więc zapomnieć, ale jednocześnie postępują badania nad metodami pozyskiwania materiału genetycznego z młodych znalezisk kopalnych. Pod koniec czerwca udało się przeprowadzić sekwencjonowanie genomu konia sprzed 560-780 tys. lat. Próbkę uzyskano z kości zachowanej w wiecznej zmarzlinie(1), a ciągły postęp techniki sekwencjonowania coraz mniejszych fragentów DNA daje możliwości odtworzenia materiału nawet sprzed miliona lat w przypadku znalezisk z wiecznej zmarzliny. Porównując młodsze genomy (40 tyś. lat) i współczesnych zwierząt naukowcy uzyskali wiele cennych informacji  na temat ewolucyjnej drogi plejstoceńskiego przodka współczesnych koniowatych i historii udomowienia współczesnych koni.

 

 

9 września pobito natomiast rekord sekwencjonowania najstarszej próbki spoza wiecznej zmarzliny. Zrekonstruowano mitochondrialne DNA plejstceńskiego niedźwiedzia jaskiniowego (Ursus deningeri), a sam materiał do analizy pochodził z kości znalezionej na stanowisku archeologicznym w hiszpańskiej jaskini Sima de los Huesos i datowanym na ponad 300 tyś. lat. Udało się to dzięki udoskonaleniu techniki oczyszczania i sekwencjonowania cząsteczek DNA o minimalnej długości zaledwie 30 par zasad. W planach jest też rekonstrukcja całego genomu miśka(2).

Marzenia o klonowaniu takich zwierząt należy jednak na razie odłożyć, bo nie mamy jąder komórkowych, wymaganych we współczesnych technikach klonowania. Jako rozwiązanie problemu proponuje się klonowanie z pomocą syntetycznego DNA, wykonanego na podstawie zsekwencjonowanego genomu wymarłego gatunku. Koncepcja pojawiła się w książce "Regenesis: How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves" autorstwa prof. Georga Churcha z Harvard School of Medicine. Na obecnym poziomie technik genetycznych pozostaje ona jedynie koncepcją, jednak szybki rozwój dziedziny daje pewne szanse na jej urealnienie. Należy jeszcze pokonać barierę stworzenia sztucznych chromosomów i złożenia niekodujących białek fragmentów DNA (pełniących ważną rolę w procesach regulacyjnych). Na ten moment wiemy, że jesteśmy w stanie złożyć genom mitochondrialny.  Należy jednak zapomnieć o stworzeniu dokładnej kopii organizmu sprzed tysięcy lat, po naszych ingerencjach z pewnością pojawią się pewne różnice.  Z pewnością możemy jednak zapomnieć o przywracaniu do życia organizmów starszych niż milion lat, ponieważ nie ma fizycznych możliwości na zachowanie choćby fragmentów genomu.

Źródła

www.manchester.ac.uk

Absence of Ancient DNA in Sub-Fossil Insect Inclusions Preserved in ‘Anthropocene’ Colombian Copal doi:10.1371/journal.pone.0073150

(1) “Recalibrating Equus evolution using the genome of an early Middle Pleistocene horse,”

(2) Complete mitochondrial genome sequence of a Middle Pleistocene cave bear reconstructed from ultrashort DNA fragments. DOI: 10.1073/pnas.1314445110

"Why we can’t clone a Neanderthal—or any ancient organism" prof. Jerry Coyne, opublikowane na whyevolutionistrue.wordpress.com

KOMENTARZE
news

<Lipiec 2017>

pnwtśrczptsbnd
28
29
2
3
4
5
6
Analiza ryzyka dla QP
2017-07-06 do 2017-07-06
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
5
6
Newsletter