به گزارش «ساینس آلرت» (Science Alert)، ماموت پشمالویی که نزدیک به ۴۰ هزار سال پیش زندگی کرده و مرده است، هزاران سال بعد دستاوردی خارق‌العاده را برای علم رقم زده است.

از پوست و عضله یک ماموت (Mammuthus primigenius) به نام «یوکا» که بقایای آن در وضعیت خارق‌العاده‌ای در یخبندان سیبری حفظ شده، گروهی از دانشمندان موفق شده‌اند «آراِن‌اِی» (RNA) باستانی را توالی‌یابی کنند؛ این «آراِن‌اِی» تقریبا سه برابر قدیمی‌تر از رکورددار قبلی «آراِن‌اِی» باستانی (یک توله‌گرگ ۱۴٬۳۰۰ ساله) است.

چرا «آراِن‌اِی» باستانی شگفت‌انگیز است؟

این موضوعی بود که دانشمندان درباره امکان‌پذیری آن مطمئن نبودند. «آراِن‌اِی» در مقایسه با «دی‌اِن‌اِی» (DNA) نرخ فرسایش بسیار سریعی دارد. این واقعیت که قطعاتی از آن توانسته‌اند ده‌ها هزار سال چنان دوام بیاورند که امکان توالی‌یابی‌شان وجود داشته باشد، بسیار شگفت‌انگیز است.

حتی هیجان‌انگیزتر این است که نقش «آراِن‌اِی» در فعال‌سازی ژن‌ها، پنجره‌ای به زیست‌شناسی زنده یک ماموت پشمالو گشوده که تاکنون هیچ‌گاه برای دانشمندان قابل مشاهده نبوده است.

«امیلیو مارمول-سانچس»، ژنومیست و نویسنده نخست این مقاله که هنگام انجام این پژوهش در دانشگاه استکهلم سوئد حضور داشت می‌گوید: «با آراِن‌اِی می‌توانیم شواهد مستقیمی درباره اینکه کدام ژن‌ها فعال بوده‌اند بدست آوریم و این نگاهی است به آخرین لحظات زندگی یک ماموت که در دوران آخرین عصر یخبندان روی زمین قدم می‌زد». او می‌افزاید: «این اطلاعات را نمی‌توان فقط از دی‌اِن‌اِی بدست آورد.»

یوکا (عکس:والری پلوتنیکوف)

تفاوت «دی‌اِن‌اِی» و «آراِن‌اِی» در بازسازی زندگی موجودات منقرض‌شده

در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های چشمگیری در بازیابی و توالی‌یابی «دی‌اِن‌اِی» باستانی حاصل شده است؛ قدیمی‌ترین نمونه توالی‌یابی‌شده تاکنون، از رسوبات منجمد گرینلند بوده که حدود ۲ میلیون سال قدمت دارد. اما «آراِن‌اِی» عمر به مراتب کوتاه‌تری نسبت به «دی‌اِن‌اِی» دارد و همین امر، حفظ آن را در بقایای باستانی بسیار کم‌احتمال‌تر می‌کند.

«دی‌اِن‌اِی» را مانند یک کتاب آشپزی در نظر بگیرید؛ دستورالعمل‌هایی که درون آن قرار دارند همان ژن‌های شما هستند. نقش «آراِن‌اِی» این است که عملکرد این ژن‌ها را اجرا کند؛ یک دستور را کپی می‌کند، آن را به جایی که لازم است می‌برد و در «پختن» آن کمک می‌کند. 
پس از آن، «آراِن‌اِی» بی‌استفاده می‌شود و باید سریعا تجزیه شود تا تجمع مولکول‌های بلااستفاده‌ای که هیچ کاری انجام نمی‌دهند، به وجود نیاید.

در حالی که «دی‌اِن‌اِی» باستانی می‌تواند به ما بگوید که یک ارگانیسم چه ژن‌هایی در بدن خود داشته، «آراِن‌اِی» می‌تواند بگوید آن ارگانیسم دقیقا پیش از مرگش از کدام ژن‌ها به طور فعال استفاده می‌کرده است؛ اطلاعاتی که به هیچ روش دیگری قابل دسترسی نیست. این روشی بالقوه برای مشاهده نحوه زندگی یک موجود زنده است.

نویسنده ارشد مقاله، «لاو دالن»، ژنتیک‌دان تکاملی مرکز پالئوژنتیک سوئد و گروه پژوهشی او بر این باور بودند که برخی از بقایای بسیار خوبِ حفظ شده ماموت‌ها که به تازگی از یخبندان سیبری به دست آمده‌اند، ممکن است حاوی قطعاتی از «آراِن‌اِی» باستانی باشند.

آنها نمونه‌های بافت ۱۰ ماموت از همین نوع «ماموت‌های پریمی‌گنیوس» (Mammuthus primigenius) را جمع‌آوری کردند، آنها را توالی‌یابی کردند و یافته‌هایشان را با ژنوم انسان و فیل تطبیق دادند. همه نمونه‌ها حاوی «آراِن‌اِی» قابل تشخیص نبودند. در واقع، تنها ۳ نمونه از ۱۰ نمونه منبع قابل‌اعتماد «آراِن‌اِی» باستانی داشت و در دو مورد از این سه مورد نیز قطعات آن‌قدر کامل نبودند که بتوان آنها را تحلیل کرد.

«یوکا» قبل از مرگ

فقط یک ماموت این معیار را برآورده کرد: یوکا، یک بچه ماموت پشمالوی نر و مومیایی‌شده که ۳۹ هزار سال پیش زندگی می‌کرد و در سال ۲۰۱۰ در یخبندان سیبری کشف شد. هرچند «آراِن‌اِی» استخراج‌شده از بافت او همچنان قطعه‌قطعه بود؛ اما مقدار آن به قدری بود که بتوان دریافت بدن یوکا هنگام مرگ در حال انجام چه فعالیت‌هایی بود.

پژوهشگران «آراِن‌اِی»‌های مرتبط با انقباض عضلانی و تنظیم متابولیک در شرایط استرس را یافتند. شاید چندان شگفت‌انگیز نباشد؛ زیرا یک مقاله در سال ۲۰۲۱ با بررسی آسیب‌های بقایای این ماموت مطرح کرده بود که یوکا مورد حمله شیر‌های غار قرار گرفته و پس از فرار، در حوضچه‌ای گِلی گیر افتاده و همان‌جا مرده است.

بافت عضلانی همچنین حاوی «آراِن‌اِی»‌هایی از جمله «ریزآران‌ای» (microRNA) بود که پروتئین تولید نمی‌کنند. برخی از این مولکول‌ها دارای جهش‌های نادری بودند که منشأ ماموتی آنها را تأیید می‌کرد.

«مارک فریدلندر»، زیست‌شناس مولکولی دانشگاه استکهلم و «آزمایشگاه علم برای زندگی» (SciLifeLab) می‌گوید: «آراِن‌اِی»‌هایی که پروتئین رمزگذاری نمی‌کنند، مانند ریزآران‌ای‌ها (microRNA)، از هیجان‌انگیزترین یافته‌های ما بودند». او می‌افزاید: «ریزآران‌ای‌ها (microRNA) اختصاصی عضله که در بافت ماموت یافتیم، شواهد مستقیمی از تنظیم ژنی هستند که در زمان واقعی و در دوران باستان رخ داده است. این نخستین‌بار است که چنین چیزی محقق می‌شود.»

کمک «یوکا» به علم 

با اینکه این کار بسیار ظریف و دشوار بود و نشان می‌دهد که بقای «آراِن‌اِی» در بقایای باستانی پدیده‌ای نادر است؛ اما دانستن اینکه اصلا این امر امکان‌پذیر است جهشی بزرگ به شمار می‌رود. یوکا حتی ممکن است الگویی برای شرایط ایده‌آلِ حفظ «آراِن‌اِی» باستانی فراهم کند و به دانشمندان کمک کند تا دایره جست‌و‌جو‌های آینده‌شان را هدفمندتر کنند.

دالن می‌گوید: «نتایج ما نشان می‌دهد که مولکول‌های «آراِن‌اِی» می‌توانند بسیار طولانی‌تر از آنچه قبلا تصور می‌شد، دوام بیاورند. این بدان معنا است که نه تنها قادر خواهیم بود بررسی کنیم کدام ژن‌ها در حیوانات منقرض‌شده فعال بوده‌اند بلکه همچنین این امکان وجود خواهد داشت که «آراِن‌اِی» ویروس‌هایی مانند آنفلوآنزا و ویروس‌های کرونا را که در بقایای عصر یخبندان حفظ شده‌اند، توالی‌یابی کنیم.»