Mammoths mitokondriegenom fuldt dekodet • Alexander Markov • Videnskabsnyheder om "Elements" • Genetik, Paleontologi, Videnskab i Rusland

Mammoths mitokondriegenom afkodes fuldt ud

Mammoth. Billede af Zdenek Burian (billede fra macroevolution.narod.ru)

En gruppe russiske forskere rapporterede i dag den 7. februar i tidsskriftet PloS Biology om en fremragende videnskabelig præstation: Dekryptering af den komplette sekvens af mitokondrialt DNA hos en mammut, der levede mere end 30 tusind år siden.

Forsøg på at isolere DNA fra mammutknogler og blødt væv bevaret i permafrosten er blevet lavet de seneste år af mange forskere. I de fleste tilfælde er det muligt kun at isolere kun meget korte DNA-fragmenter, der er vanskelige at kombinere i længere sekvenser. Elementer for nylig rapporteret om dechiffrering tysk mitokondrie DNA fra en mammut samlet fra mange meget små stykker, hvilket reducerer nøjagtigheden af ​​rekonstruktionen.

Professor Evgeny Ivanovich Rogayev og hans kolleger fra flere videnskabelige institutioner i Rusland og USA var i stand til at rekonstruere mitokondriske mitokondriale DNA fra mammoet med en meget større grad af nøjagtighed (16 842 nukleotider i længden). Dette blev gjort muligt ved den unikke bevarelse af mammutens fødder, der blev opdaget i 1986 i permafrosten i Chukotka i dal Enmakwei-floden.Frosne mammothic beholdt så godt, at det endda skelner mellem cellekernen og i kernen – nukleært (kromosomalt) DNA. Dette er det første tilfælde af detektion af nukleært DNA i et sådant gammelt dyr. Ifølge radiokarbonanalyse levede chukchi mammoet 32.850 +/- 900 år siden. Alle andre mammutter, hvorfra det var muligt at isolere DNA, er meget yngre.

Mammoths mitokondriegenomet (placeringen af ​​generne på mitokondrie-DNA-molekylet er vist). Fig. fra artikel til PloS Biology

Måske i fremtiden vil vi være i stand til at dechiffrere fragmenterne af denne mammuts nukleare DNA, men indtil videre taler vi om mitokondrierens DNA. Mitokondrielt DNA er særligt velegnet til evolutionære rekonstruktioner, da det kun transmitteres langs maternellinjen og ikke rekombineres (dvs. paternale gener blander ikke med moderen). Derudover er antallet af kopier af mitokondrie-DNA i hver celle meget større end nukleare, hvilket er særligt vigtigt i den genetiske analyse af fossile rester af gamle dyr.

Velbevaret fragment (fod 33×36 cm, shin og ankel) af mammutens bageste højre ben M. primigeniusfundet i 1986 i Chukotka i dalen af ​​Enmynvey floden. Fragmentlængde 88 cm. Billeder fra artiklen i PloS Biology

Fra det unikke Chukchi-ben var det muligt at isolere usædvanligt lange hele fragmenter af mitokondrie-DNA – op til 1200-1700 nukleotider i et fragment. DNA-isolering, sekventering (bestemmelse af nukleotidernes sekvens) og "samling" af hele mitokondriegenomet fra de sekventerede fragmenter blev udført uafhængigt i to laboratorier (i Rusland og i USA). Som sædvanligt krævede samleproceduren, at de sekventerede fragmenter overlapper hinanden, og da overlapningen stiger, øges nøjagtigheden af ​​samlingen. Overlapningen i dette tilfælde var i gennemsnit 30 nukleotider, men nogle gange nåede 200. Hver region i mitokondriegenomet blev sekventeret mindst 9 gange i russisk og 5 gange i det amerikanske laboratorium. Som et resultat af alle disse bestræbelser viste sig nøjagtigheden og pålideligheden af ​​den resulterende rekonstruktion at være meget højere end i alle tidligere værker om at dechiffrere sekvensen af ​​nucleotider i mammoet mitokondriale DNA.

En sammenligning af mitokondriale DNA fra de mammutiske og moderne elefanter bekræftede konklusionen af ​​tyske forskere, at mammutter er tættere på det indiske end til den afrikanske elefant.Adskillelsen af ​​linjerne indiske og afrikanske elefanter opstod for 6 millioner år siden. Tiden for at dividere den første af disse linjer i to (der fører til henholdsvis den mammutiske og den indiske elefant) blev estimeret til 5,5 Ma, ifølge resultaterne af analysen af ​​ufuldstændige mitokondriale DNA-sekvenser; ifølge russiske forskere skete det lidt senere – omkring 4 millioner år siden.

Russiske forskere forsøgte først at estimere niveauet for genetisk variabilitet af sibiriske mammutter. Sammenligning af alle fragmenter af mitokondrie DNA af mammutter, der var blevet afhjulpet i dag, som levede på forskellige tidspunkter (fra 32-33 til 12 tusinde år siden) i forskellige regioner i Sibirien, kom videnskabsmændene til den konklusion, at befolkningen af ​​mammutter i det sene Pleistocen i Sibirien var meget genetisk homogen. Moderne populationer af indiske og afrikanske elefanter er meget mere polymorfe (dvs. de har flere variationer i sekvensen af ​​mitokondrie-DNA-nukleotider). Tilsyneladende havde de sibiriske mammutter en forenklet befolkningsstruktur og, i modsætning til de moderne elefanter, var som en enkelt stor familie, ikke opdelt i nogen særskilte klaner eller subpopulationer.

Vi takker Svetlana Borinskaya fra Institut for Generelle Genetik fra Det Russiske Videnskabsakademi for øjeblikkeligt at give oplysninger om denne bemærkelsesværdige opdagelse af russiske genetikere.

Kilde af: Rogaev E. I., Moliaka Yu. K., Malyarchuk B.A., Kondrashov F.A., Derenko M.V., Chumakov I., Grigorenko A.P. Complete Mitochondrial Genome and Phylogeny of Pleistocene Mammoth Mammuthus primigenius // PloS Biology. Marts 2006. V. 4. nr. 3. s. E73.

Se også:
Repræsentanter for den mammutiske fauna i udstillingen af ​​museumsteater "Ice Age – Mammoth Chamber" (Moskva, All-Russian Exhibition Centre, Pavilion 71).
V.N. Zenin. Mammoth hunters.
Massedødelæggelse af store dyr i slutningen af ​​Pleistocen.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: