Известно, что ДНК, кодирующая «твердую копию» генов, выживает в течение тысяч лет при благоприятных условиях. Но РНК – недолговечная рабочая копия гена, которая транскрибируется из ДНК в клетке и формирует инструкции по созданию белков – быстро расщепляется в живой ткани с помощью набора рециклирующих ферментов. Эта нестабильность обычно продолжается и после смерти, и поэтому исследователи обычно предполагали, что вероятность найти неповрежденным комплемент РНК древней клетки – ее транскриптом – была исчезающе мала.
Но было несколько исключений, в основном растений, которые заставили авторов задаться вопросом, могут ли существовать транскриптомы древних животных, достаточно хорошо сохранившиеся, чтобы их можно было секвенировать.
Они выделили и проанализировали РНК из ткани печени 14300-летнего псового, возможно, волка или частично одомашненного волкоподобного существа, которое хранилось в сибирской вечной мерзлоте до своего открытия, а также ткани двух 19-го и 20-го веков. вековые волки для сравнения.
Используя различные транскриптомные методы и меры контроля качества, команда показала, что РНК, секвенированная из псовых эпохи плейстоцена, была действительно репрезентативной для РНК животного, со многими специфическими для печени транскриптами, которые соответствовали более современным образцам как от волков, так и от собак.
Транскриптом сибирского псового – самая старая секвенированная РНК, превосходящая следующий по возрасту транскриптом как минимум на 13000 лет. Авторы отмечают, что, в отличие от палеогеномики, палеотранскриптомика вряд ли станет рутиной, потому что даже в лучших условиях РНК не так хорошо сохраняется, как ДНК.
Тем не менее, вероятно, будет большое количество других замороженных естественным путем образцов, для которых возможна расшифровка транскриптома, открывая для исследователей не только гены древних организмов, но и поток клеточной активности, кодируемый транскриптомом.
«Исследователи древней ДНК ранее неохотно пытались секвенировать древнюю РНК, потому что она, как правило, более нестабильна, чем ДНК, и более склонна к ферментативной деградации», – сказал д-р Смит. «Однако после наших недавних успехов в секвенировании древней РНК из растительного материала мы предположили, что хорошо сохранившийся образец животного, замороженный в вечной мерзлоте, может содержать достаточно материала для определения последовательности. К нашему удовольствию, мы обнаружили, что не только обнаружили РНК из различных тканей, но и в некоторых случаях сигнал был настолько сильным, что мы могли различать ткани таким образом, чтобы это имело биологический смысл.
«Зная, что РНК действует как посредник между ДНК и белками, оба из которых более стабильны, может возникнуть соблазн спросить:« Так что же??’.
Но мы думаем, что будущее древней РНК имеет большой потенциал. Например, многие из наиболее клинически значимых сегодня вирусов имеют геномы РНК, и стадия РНК часто имеет решающее значение для понимания тонкостей и сложностей регуляции генов. Это может иметь последствия при обсуждении экологических стрессов и напряжений, которые движут эволюцией."