그들은 40,000년 전으로 거슬러 올라가는 세계에서 가장 오래된 RNA를 추출합니다.
그의 이름은 유카였고 털북숭이 매머드였습니다. 그는 지구의 기온이 급격하게 떨어지고 빙하가 팽창했던 빙하 시대에 시베리아에 살았습니다. 세계에서 가장 오래된 RNA인 그 이름은 유전 물질만큼이나 과학적 발견 역사의 일부입니다.
RNA 또는 리보핵산은 DNA에 저장된 정보를 세포 내부에서 작동시키는 데 도움을 주는 분자입니다. 즉, 단백질을 만드는 메신저 역할을 합니다. 그는 죽음 이후에도 한동안 살아남기에는 너무 약했다고 아직도 믿어지고 있습니다. 그러나 처음으로 과학팀이 약 40,000년 전에 살았던 이 동물로부터 분자를 분리하고 서열을 분석할 수 있었습니다.
사이언스 저널에 발표된 연구 셀 DNA뿐만 아니라 RNA(유전자의 활성을 나타내는 분자)도 스톡홀름 대학교에서 공개되어 수천 년 전에 멸종된 종의 생물학에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.
RNA의 역할은 단백질 합성뿐 아니라 세포 내 유전자의 발현과 조절에도 필수적이다. 분리되고 서열이 분석된 유카 매머드의 분자는 시베리아의 영구 동토층에 보존되어 있는 지금까지 발견된 가장 오래된 화석 중 하나입니다.
RNA는 몇 분에서 몇 시간의 반감기를 가지고 있습니다. “그래서 우리는 죽기 직전에 Yuka 맘모스 근육의 생리학적 및 대사 상태를 볼 수 있다고 말하는 것입니다.”라고 기사의 첫 번째 서명자인 Emilio Marmol이 EFE에 전했습니다. 스톡홀름 대학교에서 연구를 시작하여 코펜하겐의 글로브 연구소에서 연구를 마친 Marmol은 “이것은 DNA만으로는 얻을 수 없는 정보입니다.”라고 덧붙였습니다.
스트레스의 분자 표지
연구자들은 유카의 근육 유전자 발현에서 스트레스에 대한 몇 가지 분자 표지를 발견했는데, 이는 “그의 몸에서 흔적이 발견되었다는 사실과 일치할 수 있습니다”. 이는 그가 날카로운 발톱을 가진 포식자, 아마도 동굴 사자에 의해 부상을 당했거나 사냥당했음을 나타냅니다.
RNA가 이전에 생각했던 것보다 오래 지속될 수 있다는 사실은 RNA가 겨울 남은 음식에 저장된 인플루엔자 바이러스나 코로나바이러스와 같은 바이러스의 서열도 분석할 수 있다는 것을 의미합니다.
그러나 이러한 스트레스 지표는 사망 사실로 인한 것일 수 있습니다. 즉, “세포가 죽어가고 있기 때문에 스트레스를 받거나 두 요인의 조합”이라고 말라가의 과학자는 생각합니다.
또한 그들은 근육의 구조적 구성 요소의 상당 부분을 암호화하는 RNA와 일련의 조절 마이크로RNA를 발견했는데, 이는 유카의 삶의 마지막 순간에 어떤 대사 과정이 적극적으로 조절되는지에 대한 아이디어를 제공합니다.
이 기사에 서명한 Love Dalen은 스톡홀름 대학의 성명에서 RNA가 이전에 생각했던 것보다 오래 살아남는다는 사실이 빙하기 화석에 보존된 인플루엔자 바이러스나 코로나바이러스와 같은 RNA 바이러스의 서열을 분석할 수도 있다고 말했습니다.
감염으로 사망한 개인의 샘플을 사용하여 고대 유기체의 RNA 바이러스에 대한 연구는 과거에 이러한 바이러스의 진화적 기원을 추적하고 현재 어떻게 변화하고 진화하는지 이해하는 데 도움이 될 수 있으며 “과거 전염병의 기원을 찾는” 데 도움이 될 수 있다고 Marmol은 설명합니다.
고대 종의 RNA 바이러스에 대한 연구를 통해 우리는 이러한 바이러스의 과거 진화 기원을 추적하고 현재 어떻게 변화하고 진화하고 있는지 이해할 수 있습니다.
앞으로 연구자들은 선사 시대 RNA를 DNA, 단백질 및 기타 생체 분자와 결합하는 연구를 수행하기를 희망합니다. 이는 “멸종된 거대 동물군 및 기타 종에 대한 우리의 이해를 근본적으로 변화시켜 지금까지 동결되어 있던 생물학의 숨겨진 많은 층을 드러낼 것입니다.”
호기심에 감동
지금까지는 RNA가 오랫동안 저장되지 않는 것으로 생각되어 왔습니다. 그럼에도 불구하고 “모든 90년대 아이들처럼 공룡과 빙하 시대의 세계에 매료”되었던 마르몰은 그것이 보존될 수 있을지에 대한 “호기심”에 휩싸였습니다.
RNA는 적절한 멸균 및 냉장 처리 과정 없이 몇 시간 내에 완전히 파괴될 수 있지만, 특정 조건(냉각 및 탈수)에서는 DNA와 RNA가 장기간 보존될 수 있다는 것이 ‘입증된 사실’입니다.
수학적 모델에 따르면 이론적으로 염기서열을 분석할 수 있는 가장 오래된 DNA는 약 700만년 전입니다. 현재 기록은 화석에 있는 박테리아 DNA의 경우 200만 년, 매머드의 경우 100만 년입니다.
작업하기에는 “너무 섬세”한 RNA의 경우 정확한 모델링을 수행하기에는 충분한 데이터가 부족합니다. 그러나 “우리가 보고한 것보다 오래된 분석되지 않은 일부 RNA 샘플이 확실히 있습니다.”