Kucanje na vrata Jurskog parka

Japanski znanstvenici su uspjeli aktivirati kromosome u jezgri stanice dlakavog mamuta izumrlog prije 28.000 godina

Igor Berecki nedjelja, 17. ožujka 2019. u 07:00

Mamuti su živjeli, kaže geo-paleo-zoologija (znanost kojoj sam upravo izmislio naziv), od kenozoika prije 300.000 godina pa sve do prije relativno nedavnih 4.000 godina. Junakinja ove priče, mlada mamutica odmilja nazvana Yuka, živjela je prije oko 28.000 godina, te ostala mumificirana u ledenim pustošima sjevernog Sibira.

No, ledena grobnica u permafrostu nije kraj Yukine priče: ne samo da su njeni izvrsno očuvani ostaci iskopani 2010. godine, nego su uzorci Yukinog tkiva postali tražena roba u znanstvenim krugovima koji se bave genetskim biotehnologijama.

Geni mamuta u jajašcu miša

Znanstvenici s japanskog sveučilišta Kindai uspjeli su ponovno probuditi djelomičnu biološku aktivnost ove izumrle dlakave grdosije nakon što su iz njenih stanica izdvojili jezgre s kromosomima i usadili ih u zrele enukleirane jajne stanice miševa. Rezultati su upravo objavljeni u časopisu Scientific Reports.

Stanice razvijenijih životinjskih vrsta u koje spadaju i sisavci (mamuti, miševi, ljudi…) se - pojednostavljeno rečeno - sastoje od nasljednog materijala (dvolančane DNK „namotane i spakirane“ u strukture nazvane kromosomi) smještenog u jezgri stanice, te od citoplazme okružene staničnom ovojnicom, unutar koje stanični organeli stvaraju energiju i udoban okoliš za jezgru.

Kod dugotrajno smrznutih tkiva citoplazma brzo propada, ali jezgra ostaje dugo očuvana, kao i kromosomi i DNA u njoj. Tu činjenicu su iskoristili marljivi i precizni Japanci: očuvane jezgre stanica mamuta stavili su u svježe, živo „hranilište“ - mišju citoplazmu. Nakon što su jezgre davno uginulog mamuta ubrizgane u živu citoplazmu mišje jajne stanice, u nekolicini jezgara pojavili su se znakovi kromosomske aktivnosti tipični za početne faze stanične diobe.

Shematski prikaz procesa "ubacivanja" jezgre iz stanice mamuta u citoplazmu mišje stanice i pokretanja biološke aktivnosti kromosoma
Shematski prikaz procesa "ubacivanja" jezgre iz stanice mamuta u citoplazmu mišje stanice i pokretanja biološke aktivnosti kromosoma

88 stanica za druga mamuta

Istraživači su iz mikro-uzoraka koštane srži i mišićnog tkiva Yukinih ostataka selekcionirali stanice koje su pokazivale najmanji stupanj oštećenja. Od 273,5 miligrama tkiva mamuta dobiveno je 88 očuvanih stanica, iz njih su izdvojene jezgre i potom ubačene u mišje oocite (jajne stanice) kojima je prethodno odstranjena jezgra (enukleirane su).

U mišjem citoplazmatskom okolišu, kromosomi mamuta su „oživjeli“: presložili su se u pravilan raspored i - baš kao i svaki normalni kromosomi - na sebe „privukli“ histone, stanične proteine koji podupiru strukturu kromosoma i pomažu proces mitoze, stanične diobe. Štoviše, mitoza mamutske jezgre je i započela: kromosomi i histoni su formirali tzv. „diobeno vreteno“, strukturu koja je početna točka procesa diobe i razmnožavanja. No, cijeli proces je u toj fazi stao i nije pokazivao daljnjeg napretka.

Unatoč tome što nije postignuta potpuna dioba i umnožavanje genskog materijala mamuta, znanstvenici su iznimno zadovoljni. "Uspjeli smo pokazati da je, unatoč desecima tisuća godina koje su prošle, aktivacija stanica i genetskog materijala još uvijek moguća", izjavio je genetičar Kei Miyamoto, jedan od članova istraživačkog tima. "U rekonstruiranim oocitima su kromosomi iz jezgre mamuta formirali diobeno vreteno, ugradnju histona i djelomičnu nuklearnu formaciju, što su jasni znakovi održane funkcionalnosti".

Mikroskopske snimke aktiviranih stanica na kojima se vidi organizirana aktivnost kromosoma mamuta (crveno) i formiranje diobenog vretena
Mikroskopske snimke aktiviranih stanica na kojima se vidi organizirana aktivnost kromosoma mamuta (crveno) i formiranje diobenog vretena

I nekompletna dioba je uspjeh

Usprkos nekompletnoj diobi „oživljenih“ mamutskih jezgara, već je i parcijalni uspjeh izvanredno postignuće, jer sugerira da je "biološka aktivnost jezgre stanica barem djelomično održana čak i nakon 28.000 godina", kažu istraživači.

Nazivajući to postignuće "značajnim korakom prema vraćanju mamuta iz mrtvih", Miyamoto duhovito priznaje da je još uvijek dug i kompliciran put prije nego što se možemo nadati izgradnji paleoloških parkova prirode poput onih iz filmova o „oživljenim“ dinosaurima.

"Jednom kada dobijemo stanične jezgre koje se nalaze u još boljem stanju od Yukinih, moći ćemo se nadati napretku aktivacije tih stanica do stupnja potpune stanične diobe", rekao je Miyamoto. Manje oštećeni uzorci, sugeriraju istraživači, mogli bi hipotetički pružiti mogućnost poticanja daljnjih nuklearnih funkcija, kao što je replikacija i transkripcija DNK, što su realni koraci prema stvaranju živog organizma.

'Kenozoik nije za tebe' - VIS Idoli, 1982.

Osim toga, kako bi rekao Roy Scheider u filmu „Ralje“: 'You're gonna need a bigger boat', potrebna je i bolja, snažnija tehnologija. Prethodni slični radovi istog istraživačkog tima u 2009. godini nisu dospjeli toliko daleko: uspjeli su izdvojiti jezgre iz stanica ranije otkrivenog smrznutog mamuta, ali ne i dobiti bilo kakav znak njihove biološke aktivnosti. Tadašnji neuspjeh su znanstvenici barem djelomično pripisali "tehnološkim ograničenjima u to vrijeme", kao i lošijem stanju zamrznutog tkiva mamuta.

Hoće li razmnožavanje dlakavih mamuta izaći iz laboratorija i opet postati prirodna stvar?
Hoće li razmnožavanje dlakavih mamuta izaći iz laboratorija i opet postati prirodna stvar?

Istraživači predviđaju da bi daljnja istraživanja mogla pružiti "novu platformu za procjenu bioloških aktivnosti staničnih jezgri u izumrlim životinjskim vrstama". Postupnim napretkom genetske tehnologije ćemo možda zaista jednoga dana moći posjetiti pravu, živu Yuku u nekom Kenozoičkom parku. Pa zašto ne i dinosaure u Jurskom parku?

 

 

Igor „Doc“ Berecki je pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Od posla se opušta antistresnim aktivnostima: od pisanja svojevremeno popularnih tekstova i ilustracija u tiskanom izdanju časopisa BUG, crtkanja grafika i dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, te fejsbučkog blogiranja o craft-pivima, životnim neistinama i medicinskim trivijama, sve do pasioniranog kuhanja posve probavljivih jela i sviranja slabo probavljivog bluesa.