Fosilleşmiş örnek kullanılarak yünlü mamut kromozomları yeniden yapılandırıldı
Uluslararası bir bilim insanları ekibi, Sibirya'daki donmuş toprakta keşfedilen 52.000 yıllık bir karkasın fosilleşmiş kromozomlarını kullanarak yünlü mamutun genetik kodunu bir araya getirdi. Mamut öldüğünde dondurularak kurutuldu, bu sayede DNA içeren iplik benzeri yapılar olan antik kromozomların 3 boyutlu yapısı ciltte nanometre ölçeğine kadar korundu ve daha önce incelenen fosillerde bulunandan çok daha fazla bilgi sağlandı.
ABD Ulusal Bilim Vakfı, bu atılımı iki disiplinlerarası araştırma merkezi aracılığıyla destekledi: Baylor Tıp Fakültesi'ndeki NSF Davranışsal Esneklik Araştırma Enstitüsü ve Rice Üniversitesi'ndeki NSF Fizik Sınırları Teorik Biyolojik Fizik Merkezi. Bulgular şunlardır: dergide yayınlandı Hücre.
“Teorik fizikte geleneksel olarak kullanılan yöntemleri genişleterek, bu ekip antik yaşamı incelemek için yeni yollar açtı,” diyor NSF Fizik Sınırları Merkezleri program direktörü Michael Cavagnero. “Bu, canlıların işlevlerinin sadece yünlü mamutlar için değil, yaşam ağacı boyunca zaman içinde nasıl evrimleştiğini anlamamıza yardımcı olabilir.”
Bilim insanları, hücrelerde bulunan kromozomları oluşturan DNA ve proteinlerin bir karışımı olan susuz kromatinin, camdaki moleküllere benzeyen özel bir durumda korunduğunu keşfettiler. Ortaya çıkan “kromocam”, DNA'nın hareketini durdurarak eski DNA parçalarını koruyan yeni bir fosil türüdür.
Çalışmanın ortak ilk yazarı Olga Dudchenko, “Fosil kromozomlar oyunun kurallarını değiştiriyor” diyor. “Bir organizmanın kromozomlarının şeklini bilmek, soyu tükenmiş canlıların tüm DNA dizisini bir araya getirmemizi sağlıyor ve daha önce imkansız olan içgörülere ulaşmamızı sağlıyor.”
Araştırmacılar, fosilleşmiş verilerden tam 3B kromozom yapılarını yeniden oluşturmak için bilgisayar modellemesi kullandılar. Bu bilgileri kullanarak ekip, yünlü mamutun 28 çift kromozoma sahip olduğunu ve hangi genlerin aktif olduğunu da görebildiğini belirledi. Yünlü mamutun yaşayan en yakın akrabası olan modern fillerin de 28 kromozom çifti var. Araştırmacılar ilk kez, kıl folikülü gelişimini düzenleyen anahtar genlerin aktif pozisyonlarda olduğunu görebildiler; bu, mamutların yünlü olmasının ve modern fillerin olmamasının nedenini açıklayabilir.
NSF Davranışsal Esneklik Araştırma Enstitüsü program direktörü Jodie Jawor, “Geriye bakmamıza yardımcı olmasının yanı sıra, genomların farklı ortamlardaki görünür özellikleri (örneğin, tüylerin olup olmaması) nasıl yönlendirdiğini anlamak, koruma çabalarını ilerletmek, biyoteknolojiler geliştirmek ve daha fazlası için kritik öneme sahip olabilir” dedi.