Челюсть отвисла в лаборатории: учёные прочитали последние слова клеток по останкам шерстистого мамонта

До недавнего времени учёные считали, что РНК — один из самых нестабильных биомолекулярных материалов — неспособна пережить даже несколько часов после смерти организма. Однако недавнее исследование показало обратное: под специфическими условиями древняя РНК может сохраняться десятки тысяч лет.

Впервые её обнаружили в тканях шерстистых мамонтов, извлечённых из вечной мерзлоты. Это открытие даёт науке новый инструмент: теперь можно изучать не только генетический код, но и то, как он работал у вымерших животных.

Почему РНК важнее, чем просто "вторая ДНК"

У всех клеток организма ДНК одинакова — это универсальный чертёж. Но разные гены активируются в разное время и в разных частях тела, и именно РНК фиксирует, какие гены работали в определённый момент жизни. Это позволяет понять не просто, какими были организмы, а как функционировали их ткани, как происходили процессы роста, адаптации и, возможно, даже реакции на стресс.

В чём разница между ДНК и РНК? Если ДНК — это строительная документация, то РНК — это записка с инструкциями, переданная рабочим. Она переводит генетические команды в действия. И потому наличие РНК даёт более точный снимок физиологического состояния на момент жизни.

Почему раньше никто не искал РНК? Потому что считалось, что она полностью разрушается в течение часов. Учебники по молекулярной биологии утверждали, что РНК — нестабильна и не выдерживает времени. Это отпугивало исследователей, которые фокусировались только на ДНК.

Вечная мерзлота как спаситель: как РНК выжила в теле мамонтов

Исследование, опубликованное в журнале Cell, стало первым, где достоверно идентифицирована древняя РНК из организмов возрастом более 50 000 лет. Учёные из Стокгольмского университета совместно с Российской академией наук Республики Саха исследовали образцы тканей десяти мамонтов, найденных в вечной мерзлоте.

Почему именно Сибирь? Потому что глубокий многолетний холод замораживает ткани сразу после смерти и подавляет активность ферментов, разрушающих РНК. Это уникальные условия, в которых даже столь нестабильная молекула может "законсервироваться".

Удалось ли найти РНК у всех мамонтов? Нет. Только у трёх из десяти образцов обнаружены достоверные следы РНК. Один из них, мамонт по прозвищу Юка, оказался особенно интересным: у него сохранились последовательности РНК, отражающие активность мышечных генов и даже Y-хромосомные участки, что опровергло предположение о его женском поле.

Значит ли это, что Юка был самцом? Всё указывает на это. Ранее считалось, что Юка — самка, но наличие РНК с Y-хромосомы опровергает это. Это пример того, как экспрессия генов может не просто дополнить, а изменить базовые выводы.

Путь к обнаружению: от ферментов к реконструкции

Методика была кропотливой. Исследователи использовали ферментативную обратную транскрипцию — процесс, в котором РНК преобразуется в более устойчивую форму — ДНК. Эти короткие фрагменты затем секвенировались и путём фильтрации от современных загрязнений реконструировались в профиль РНК мамонтов.

Почему это важно? Потому что обычный анализ ДНК показывает, какие гены теоретически могли быть активны. А анализ РНК — какие действительно были активны в тканях в момент смерти. Это ключевой уровень детализации для понимания биологических функций.

Можно ли использовать этот метод для других видов? Да. Исследование открывает дорогу к поиску РНК у других вымерших животных, особенно если их останки были найдены в условиях вечной мерзлоты или аналогичных экстремальных средах.

Что можно узнать из РНК мамонтов

У Юки были найдены последовательности РНК, отвечающие за синтез мышечной ткани. Это ожидаемо — такие гены активны у всех млекопитающих. Но исследователи надеются найти и другие — например, гены волосяных фолликулов, которые помогут понять, как мамонты развили такую густую шерсть.

Зачем это нужно? Это поможет определить не просто внешние признаки, а механизмы адаптации мамонтов к холоду. Например, какие именно гены включались в ответ на понижение температуры, и как их работа отличалась от слонов — ближайших живущих родственников.

Что если найти РНК фолликулов не получится? Даже тогда уже найденные данные важны: они показывают, что РНК сохраняется, а значит — могут быть найдены и другие функциональные участки, в том числе связанные с иммунной системой или метаболизмом.

От музеев к биотехнологиям: новая роль палеогеномики

Полученные данные уже используются в практике. Компания Colossal Biosciences, в которую входят учёные, работающие над РНК мамонтов, занимается созданием животных, генетически близких к вымершим видам. Один из проектов — создание пушистых мышей с генами, имитирующими активные фрагменты ДНК мамонтов, отвечающие за густую шерсть.

Это воскрешение мамонтов? Нет. Но это шаг к созданию организмов, адаптированных к суровым климатическим условиям, используя гены вымерших видов. Такие опыты помогают понять, как регулировалась экспрессия генов, и какие из них были ключевыми для адаптации.

Что это даёт науке?

• позволяет изучать отличия между вымершими и живущими видами;

• помогает понять биологические особенности на уровне тканей;

• даёт новые гипотезы о происхождении вирусов (например, гриппа), основанных на изучении древней РНК.

Впереди — десятки тысяч лет прошлого

По мнению палеогенетика Лава Далена, участника проекта, открытие древней РНК — это доказательство возможности заглянуть в биологическую реальность ледникового периода. До сих пор такие подробности были невозможны: максимум, что можно было узнать — "ген есть". Теперь — можно узнать, работал ли он, как и где именно.

Что дальше? Учёные планируют искать РНК в останках других млекопитающих, птиц, возможно, даже древних вирусов. В перспективе — создание базы экспрессии генов вымерших видов, которая будет сопоставима с современными биологическими данными.