108-летний череп сумчатого волка (Thylacinus cynocephalus) с фрагментами кожи, которые все еще прикреплены. Это не тот образец, о котором идет речь в этой статье. (Изображение предоставлено: Colossal Biosciences)
Впервые в истории генетики был собран наиболее полный геном сумчатого волка, также известного как тилацин, из головы, сохранившейся более 110 лет в этаноле. Этот прорыв предоставляет ученым полноценный генетический чертеж, который может помочь в возможном воскрешении вымершего вида.
Уникальная находка и технологический прорыв
Исследование было выполнено благодаря компании Colossal Biosciences, которая активно продвигает проекты по возрождению вымерших видов. Голову животного, которое умерло более века назад, удалось сохранить в идеальном состоянии благодаря обработке и хранению в этаноле. Именно эта исключительная сохранность позволила ученым собрать почти полный геном сумчатого волка, а также обнаружить фрагменты РНК — молекулы, схожей с ДНК, но состоящей только из одной цепи, которая помогает понять, какие гены были активны в различных тканях, когда животное было живо.
Андрю Паск, профессор генетики и биологии развития в Университете Мельбурна, отметил, что ранее считалось невозможным восстановить полный геном на основе исторических образцов. Однако теперь доказано, что можно собрать «феноменальный геном из старых образцов». Это стало значимым шагом в усилиях по возрождению сумчатого волка.
Важная роль тилацина в экосистеме
Сумчатые волки, или тилацины (Thylacinus cynocephalus), были плотоядными сумчатыми, вымершими в 1936 году в результате многолетних преследований со стороны человека. Тилацины были высшими хищниками и играли «абсолютно критическую роль» в экосистеме Тасмании. Паск подчеркивает, что для возвращения этого вида существует достаточно пространства, а в музеях и исследовательских центрах по всему миру хранятся хорошо сохранившиеся образцы, что делает задачу по возрождению вида вполне достижимой.
Геном как основа для воскрешения
Собранный геном тилацина схож по размеру с человеческим и содержит 3 миллиарда пар оснований — молекул, которые образуют «перекладины» лестницы ДНК. Хотя в геноме все еще остаются 45 пробелов, ученые надеются закрыть их в ближайшие месяцы с помощью дополнительных исследований и секвенирования. Паск заявил, что полный и качественный геном представляет собой ключевой элемент в процессе возрождения этого вымершего вида.
Новые данные о биологии тилацина
Последний известный сумчатый волк умер в зоопарке Бомарис в Хобарте, Тасмания, в 1936 году. (Изображение предоставлено: HUM Images/Universal Images Group / Getty Images)
Уникальная находка — фрагменты РНК — предоставит ученым возможность определить, какие гены были активны в различных тканях сумчатого волка, когда он был жив. Это поможет понять, как животное могло ощущать вкус, запах и видеть, а также узнать о функционировании его мозга. РНК, будучи менее стабильной и более подверженной разрушению со временем по сравнению с ДНК, обычно не сохраняется столь хорошо. Однако в данном случае это позволит глубже изучить биологию тилацина, что ранее казалось невозможным.
Прорывы в области репродуктивных технологий
Colossal также объявила о еще одном важном прорыве в проекте по возрождению тилацина, который может найти применение в сохранении ныне живущих видов. Исследовательская группа, работающая над вспомогательными репродуктивными технологиями (ART), смогла стимулировать овуляцию у жирнохвостой сумчатой мыши (Sminthopsis crassicaudata) — маленького сумчатого, являющегося ближайшим ныне живущим родственником тилацина. Овуляция у жирнохвостых сумчатых мышей вызывает одновременное производство множества яйцеклеток, в которые ученые планируют внедрить геном тилацина, как только он будет завершен. Также предполагается, что сумчатые мыши будут использоваться в качестве суррогатных матерей для выращивания эмбрионов тилацина.
Искусственная матка для сумчатых
Кроме того, команда работает над разработкой устройства искусственной матки, способного вынашивать эмбрионы сумчатых. Это устройство, впервые созданное в мире, уже успешно вынашивает эмбрионы от начала до середины беременности.
«Все эти достижения — огромные прорывы», — заявил Паск. «Развитие ART для сумчатых имеет важные последствия для размножения редких и находящихся под угрозой исчезновения видов, а также прокладывает путь для создания живого тилацина, как только у нас будут отредактированные клетки».
Таким образом, ученые не только добились значительных успехов в воссоздании генома сумчатого волка, но и сделали шаги, которые могут привести к возрождению этого вымершего хищника и сохранению других редких видов.
Научный писатель, профессиональный зоолог и педагог с более чем 10-летним опытом работы со студентами, учеными и государственными экспертами. Внештатный автор сайта «Знание – свет».
