Tüylü bir mamut (Mammuthus primigenius) tarafından bırakılan bu materyal bize sadece bir genom değil, aynı zamanda bir zamanların muhteşem hayvanının kromozomlarının üç boyutlu bir rekonstrüksiyonunu da sundu.
ABD‘deki Baylor College of Medicine’den genetikçi Erez Lieberman Aiden, “Bu yeni bir fosil türü ve ölçeği, tek tek antik DNA parçalarınınkini gölgede bırakıyor – bir milyon kat daha fazla dizi” diyor. “Ayrıca ilk kez antik bir örnek için herhangi bir karyotip belirlenmiş oldu.”
Son yünlü mamutlar yaklaşık 4.000 yıl önce öldü.
Son yünlü mamutlar yaklaşık 4.000 yıl önce öldü ve bilim insanlarını geride bıraktıkları izler aracılığıyla tarihlerini ve yaşamlarını bir araya getirmeye bıraktı. Soğuk ortamlara adapte oldukları için, kalıntılarının çoğu neyse ki doğal dondurucu görevi gören donmuş yerlerde bulundu ve aksi takdirde bulunabilecek olandan daha fazla genetik materyallerini korudu.
2018 yılında Sibirya tundrasında, son derece iyi korunmuş dişi bir yünlü mamut kalıntısı bulundu. Örnekte sadece kemikler değil, bir grup araştırmacının canlının genetik materyalinin daha önce bulunandan daha fazla korunmuş olabileceğini düşündüğü deri dokusu da var. Bunun nedeni, mamutun öldükten kısa bir süre sonra dondurularak kurutulmuş gibi görünmesidir; bu işlem, kalıntıları dondururken süblimasyon yoluyla nemi gidererek korumayı iyileştirir. Bu mumyalama işlemi, malzemeyi cam benzeri bir durumda koruyor.
Parça parça kırıntılardan çok daha fazla genetik bilgi veriyor.
Kopenhag Üniversitesi’nden genomikçi Marcela Sandoval-Velasco ve çalışmanın başyazarı “Antik DNA’nın küçük parçalarının uzun süreler boyunca hayatta kalabildiğini biliyorduk” diyor. “Ancak burada bulduğumuz, bu DNA parçalarının üç boyutlu düzenlemesinin onlarca bin yıl boyunca yerinde dondurulduğu ve böylece tüm kromozomun yapısının korunduğu bir örnek.”
Bu önemli, çünkü bize daha önce elde ettiğimiz parça parça kırıntılardan çok daha fazla genetik bilgi veriyor. Bir organizmanın tüm genomu, çift sarmallı DNA‘nın bir dizi uzun, bükülmüş polimerlerini oluşturmak için eşleşen milyarlarca nükleotid bazının bir dizisi. Bu ipliksi moleküller kendi üzerlerine sarılarak kromozom adı verilen yapıları oluşturur ve genomun bir hücrenin çekirdeği içine düzgün bir şekilde sığmasını sağlarken daha hassas dizilerini koruyor ve ifadeyi kolaylaştırıyor.
Mamuttan bir deri parçası alındı.
Her kromozom yüz milyonlarca baz çifti içerebiliyor ancak iyi korunmuş kalıntılarda bile kromozomlar hızla parçalanarak nadiren yaklaşık 100 baz çiftinden daha uzun parçalara ayrılıyor. Araştırmacılar mamutun kulağının arkasından bir deri parçası aldılar ve bulmacanın hangi parçalarının nereye gittiğini anlamalarına yardımcı olması için Hi-C adı verilen bir analiz tekniği kullandılar. Bu birkaç yıl süren zahmetli bir çalışmaydı, ancak sonunda ekip mamutun DNA’sını haritalandırmayı başardı ve bir dizi yeni bilgiye erişim sağladı.
İlk olarak, yünlü mamutun 28 çift kromozoma sahip olduğunu tespit ettiler. Bu sayı anlamlı, çünkü mamutun yaşayan en yakın akrabaları olan fillerin de 28 çifti var. Baylor College of Medicine ve Rice Üniversitesi’nden genetikçi ve araştırmanın başyazarı Olga Dudchenko, “Antik DNA moleküllerini modern türlerin DNA dizileriyle karşılaştırarak, genetik kodun tek harflerinin değiştiği durumları bulmak mümkün” diyor.
Yünlü mamutta hangi genlerin aktif olduğuna bakmak mümkün.
“Fosil kromozomlar oyunun kurallarını değiştiriyor, çünkü bir organizmanın kromozomlarının şeklini bilmek, soyu tükenmiş canlıların tüm DNA dizilimini bir araya getirmeyi mümkün kılıyor. Bu da daha önce mümkün olmayan türden içgörüleri mümkün kılıyor.” Bunun nedeni, aktif ve inaktif genlerin, kromozom bölümlenmesi olarak bilinen bir olgu olan hücre çekirdeğinin farklı bölgelerine uzamsal olarak ayrılma eğiliminde olması. Araştırmacılar, mamutlar ve fillerdeki bölümlenmeyi karşılaştırarak, neden bu kadar benzer ama aynı zamanda bu kadar farklı olduklarını anlamayı umuyorlardı.
Kopenhag Üniversitesi’nden genetikçi Thomas Gilbert, “Bizim için bariz soru şuydu: Bu neden ‘yünlü mamut’? Neden ‘şok edici derecede kel bir mamut’ değil?” diyor. “Bölümlendirmenin bu fosillerde hala korunmuş olması kritikti çünkü ilk kez yünlü bir mamutta hangi genlerin aktif olduğuna bakmayı mümkün kıldı. Ve ortaya çıktı ki, kıl folikülü gelişimini düzenleyen anahtar genler var ve bunların aktivite örüntüsü fillerdekinden tamamen farklı.”
Yünlü mamutun yaşamı ve nihai ölümü üzerine yepyeni bir çalışma dünyasının kapılarını açıyor.
Numunenin korunması nadir olsa da, bir kromozom seti bile bilgilerimizi yeni bir alana genişletiyor. Ve ekibin analizi, daha bozulmuş örnekler için bile metodolojiler geliştirmek için kullanılabilir. Keşfedilmeyi bekleyen ne tür sonuçlar olabileceğini görmek için farklı ortamlardan bir dizi örnek üzerinde test edilmesini öneriyorlar.
Makalelerinde, “Eski Mısırlı rahipler, mumyalamanın bir insanı ya da hayvanı gelecekteki bir yaşamda yeniden canlandırılmak üzere hazırladığına inanıyordu” diye yazıyorlar. “İşarete fark edilenden daha yakın olabilirler.”
Kaynak: Science Alert