Slovenská vedkyňa objavila doteraz najstaršiu DNA na svete

Kristína Kocáková

Genetická informácia pochádza z mamutích zubov.

3 mamuty kráčajúce po zasneženej krajine. Zdroj: iStockphoto.com

Ilustračný obrázok, Zdroj: iStockphoto.com

Minulý týždeň sa okrem histórie vesmírneho výskumu písala aj história v štúdiu evolúcie. 

Slovenskej vedkyni Patrícii Pečnerovej a jej kolegom z Kodanskej univerzity sa podarilo izolovať a prečítať doteraz najstaršiu DNA. Výsledky štúdie uverejnil prestížny časopis Nature.

Komu patrí najstaršia DNA na svete?

DNA pochádza z jedného z troch mamutích zubov, ktoré vedci objavili v sedemdesiatych rokoch ako fosílie na severovýchodnej Sibíri. 

Podľa geológie ich nálezísk odhadli odborníci vek fosílií na vyše jeden milión rokov. 

Číslo bádatelia potvrdili po tom, ako sa Patrícii podarilo získať DNA zo všetkých vzoriek, čo umožnilo analýzu všetkých troch jedincov. 

Výsledky analýzy známej ako molekulárne hodiny potvrdili, že najmladší jedinec má 0,87 milióna rokov a najstarší 1,65 milióna rokov. 

Tento mamut sa tak stal najstarším jedincom, ktorého DNA bola doteraz sekvenovaná, porážajúc doterajšieho držiteľa tohto rekordu – koňa starého zhruba 780 000 rokov. 

Vedci predpokladajú, že potenciálne by bolo možné získať DNA z organizmov starých až 2,6 milióna rokov, čiže z obdobia, keď vznikla vrstva permafrostu, teda dlhodobo zamrznutej oblasti.

Toto obdobie však predstavuje určitý limit, pretože pred viac ako 2,6 milióna rokov bolo na Zemi jednoducho príliš teplo na to, aby sa vo fosíliách zachovali genetické informácie.

Keď zviera zahynie, začnú sa v jeho bunkách rozpadať chromozómy aj DNA, ktorá v nich bola uložená. Genetická informácia sa postupne rozkladá na menšie a menšie kúsky. Iba pri veľmi nízkych teplotách existuje šanca, že sa DNA uchová v kúskoch dostatočne dlhých na to, aby z nich vedci mohli informácie získať. 

DNA štruktúra. Zdroj: iStockphoto.com

DNA štruktúra. Zdroj: iStockphoto.com

Väčšina pravekej DNA preto pochádza práve zo zvierat, ako sú mamuty, ktoré sa v praveku vyskytovali v oblastiach, kde po poslednej dobe ľadovej teplota zostala relatívne nízka, napríklad Sibír či Aljaška. 

Prečo vedcov zaujíma praveká DNA?

Prirodzená evolúcia alebo vznik nových druhov sú procesy, ktoré sa vo väčšine prípadov nedajú sledovať v reálnom čase. 

Dajú sa simulovať v laboratóriách či počítačovými modelmi, avšak vidieť, ako takýto proces prebieha „naozaj“, si vyžaduje informácie, ktoré až doteraz bolo veľmi komplikované získať. 

Väčšina zvierat, ktoré dnes existujú na Zemi, sa vyformovala počas obdobia pleistocénu, ktoré začalo pred 1,2 milióna rokov. 

DNA, ktorú vedci získali z fosílii z tohto obdobia, im môže pomôcť pochopiť, ako sa dnešná biodiverzita formovala, ako sa jednotlivé druhy potenciálne vyrovnávali s klimatickými zmenami. 

Okrem dôkazu, že existujú z tohto obdobia fosílie, ktoré obsahujú izolovateľnú DNA, ukázal výskum aj to, že z tejto genetickej informácie sa dajú získať užitočné a vedecky významné informácie.

Jedným z najzaujímavejších zistení bolo, že genóm, teda kompletná genetická informácia mamuta kolumbijského, sa skladá spolovice z mamuta srstnatého a spolovice práve z najstaršieho novoobjaveného mamuta, ktorý navyše predstavuje doteraz neopísaný druh. 

Vznik nového druhu takýmto krížením vedci doteraz opísali len v súvislosti s niekoľkými druhmi zvierat. 

Pravek DNA preto otvára bránu pre mnohé zaujímavé objavy v evolučnom výskume. 

Ak by ste sa chceli o výskume Patrície Pečnerovej dozvedieť viac, neprehliadnite prednášku, ktorú vytvorila Kristína Kocáková v spolupráci so Samuelom Kováčikom, autorom Vedátorského podcastu.

O autorke

Kristína Kocáková vyštudovala odbor biologické vedy na University of Aberdeen v Škótsku. Okrem písania článkov je tiež spoluautorkou podcastu Dve baby aj o vede, v rámci ktorého sa najradšej venuje evolúcii, genetike a ekológii. Zo všetkých foriem života ju najviac fascinujú živočíchy z hlbokomorských oblastí. Má rada múzeá, galérie, botanické záhrady a videohry.

Zdroje 

https://go.nature.com/2Zs5cBR 

https://doi.org/10.1038/d41586-021-00436-x

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03224-9

 

 

 

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.