Dünyanın En Eski RNA’sı Yünlü Mamutlardan Elde Edildi

Stockholm Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, Buzul Çağı yünlü mamutlarından RNA moleküllerini ilk kez izole edip dizilemeyi başardı. Yaklaşık 40.000 yıldır Sibirya permafrostunda donmuş halde kalan dokulardan çıkarılan RNA dizileri, şimdiye dek elde edilen en eski örnekler olarak kaydedildi. Cell dergisinde yayımlanan çalışma, yalnızca DNA ve proteinlerin değil, RNA’nın da binlerce yıl boyunca korunabildiğini ve yok olmuş türlerin biyolojisine yönelik benzersiz bir pencere açtığını gösteriyor.

Araştırmanın başyazarı Emilio Mármol, RNA’nın sağladığı avantajı şöyle ifade ediyor: “RNA sayesinde hangi genlerin ‘açık’ olduğunu doğrudan görebiliyoruz, bu da son Buzul Çağı’nda yeryüzünde dolaşan bir mamutun yaşamının son anlarına dair bir pencere sunuyor. DNA tek başına böyle bir bilgi sağlayamaz.” Mármol, Stockholm Üniversitesi’ndeki çalışmalarının ardından araştırmalarını Kopenhag’daki Globe Institute bünyesinde sürdürüyor.

Prehistorik genlerin dizilenmesi ve hangi koşullarda aktive olduklarının belirlenmesi, nesli tükenmiş türlerin biyolojisini anlamak açısından kritik önem taşıyor. Bilim insanları yıllardır mamut DNA’sını çözerek genom yapısını ve evrimsel tarihini ortaya koyuyor olsa da gen aktivitesinin asıl göstergesi olan RNA, dayanıklılığına dair şüpheler nedeniyle araştırma radarının dışında kalmıştı. RNA’nın ölümden kısa süre sonra hızla parçalandığı yönündeki yaygın kanı, bilimsel ilgiyi uzun süre sınırlamış görünüyordu.

Mármol, ekip olarak permafrost örneklerinden beklentilerini aktarıyor: “Sibirya permafrostundan çıkarılan son derece iyi korunmuş mamut dokularına ulaştık ve donmuş halde kalan RNA moleküllerine hâlâ rastlayabileceğimizi düşündük.”

Ekip üyelerinden Stockholm Üniversitesi ve Palaeogenetik Merkezi’nde görev yapan Evrimsel Genomik profesörü Love Dalén, araştırmanın hedefini “DNA geri kazanımında sınırları bir milyon yılın ötesine taşımıştık. Şimdi RNA dizilemesinin önceki çalışmaların ötesinde ne kadar geriye götürülebileceğini görmek istedik.” sözleriyle açıklıyor.

En Eski RNA Dizilemesi

Araştırmacılar, yaklaşık 40.000 yıl önce hayatını kaybeden genç mamut Yuka’ya ait donmuş kas dokusunda dokuya özgü gen ifade örüntülerini belirlemeyi başardı. Mamut genomunda 20.000’i aşkın protein kodlayan gen bulunmasına rağmen, yalnızca bir kısmının aktif olduğu görüldü. Tespit edilen RNA molekülleri, kas kasılması ve stres altında metabolik dengeyi sağlayan proteinlerin üretiminde rol alan genleri işaret ediyordu. Çalışma, Stockholm Üniversitesi’nin yanı sıra SciLifeLab ve Stockholm Üniversitesi ile İsveç Doğa Tarihi Müzesi’nin ortak girişimi olan Palaeogenetik Merkezi’nin iş birliğiyle yürütüldü.

Yuka’nın dokularında tespit edilen sinyallerin anlamını Mármol “Hücre stresine dair işaretler bulduk; şaşırtıcı sayılmaz çünkü önceki çalışmalar Yuka’nın ölümünden kısa süre önce mağara aslanlarının saldırısına uğradığını göstermişti.” sözleriyle yorumluyor.

Araştırma ekibi, mamut kas dokusunda gen aktivitesini şekillendiren çok sayıda RNA molekülünü de belirledi. Stockholm Üniversitesi ve SciLifeLab’den Marc Friedländer, çalışmanın özel önem taşıyan bulgularını kendi sözleriyle ortaya koyuyor: “Protein kodlamayan RNA’lar, özellikle mikroRNA’lar, ulaştığımız en etkileyici sonuçlar arasında yer aldı.” Ardından, keşfin kapsamını genişleten değerlendirmesi geliyor: “Mamut dokularında tespit edilen kaslara özgü mikroRNA’lar, antik dönemde gerçekleşen gen düzenlemesi süreçlerine dair doğrudan kanıt niteliğinde. Böyle bir başarı ilk kez sağlandı.”

Tespit edilen mikroRNA’lar aynı zamanda örneklerin gerçekten mamutlara ait olduğunu doğrulayan genetik işaretler sundu. Arctic University Museum’dan Bastian Fromm, bulgulardaki ayırt edici noktaları net bir dille ifade ediyor: “Bazı mikroRNA’larda mamut kökenini kesin şekilde gösteren nadir mutasyonlar bulduk. Hatta yalnızca RNA verilerine dayanarak tamamen yeni genler tanımladık; antik kalıntılar üzerinde böyle bir yaklaşım daha önce hiç uygulanmamıştı.”

“RNA Molekülleri Sanılandan Çok Daha Uzun Süre Dayanabiliyor”

Dalén, çalışma sonuçlarının RNA’nın dayanıklılığına dair bilimsel kabulleri yeniden şekillendirdiğini belirtiyor ve “Sonuçlarımız RNA moleküllerinin sanılandan çok daha uzun süre dayanabildiğini gösteriyor. Bu da farklı nesli tükenmiş hayvanlarda hangi genlerin ‘açık’ olduğunu inceleme olanağı sağlamanın yanında, Buzul Çağı kalıntılarında korunmuş influenza veya koronavirüs gibi RNA virüslerinin de dizilenmesine kapı açacak.” değerlendirmesini yapıyor.

Araştırma ekibi gelecekte prehistorik RNA’nın DNA, proteinler ve diğer biyomoleküllerle birlikte analiz edildiği kapsamlı çalışmalar yürütmeyi hedefliyor.

Mármol’a göre “Böyle araştırmalar yok olmuş megafauna türlerinin ve diğer canlıların biyolojisini kökten değiştirecek bilgiler sağlayabilir; zaman içinde donmuş halde saklanan biyolojik süreçlerin gizli katmanlarını ortaya çıkarmak mümkün hale gelebilir.”

‍

‍

‍

‍

Kaynak: https://www.su.se/english/news/the-world-s-oldest-rna-extracted-from-woolly-mammoth-1.859917