Pentru cele mai importante ştiri ale zilei, transmise în timp real şi prezentate echidistant, daţi LIKE paginii noastre de Facebook!
Urmărește Mediafax pe Instagram ca să vezi imagini spectaculoase și povești din toată lumea!
Conținutul website-ului www.mediafax.ro este destinat exclusiv informării și uzului dumneavoastră personal. Este interzisă republicarea conținutului acestui site în lipsa unui acord din partea MEDIAFAX. Pentru a obține acest acord, vă rugăm să ne contactați la adresa [email protected].
Romanul de science-fiction din 1990 şi franciza de film de succes „ Jurassic Park ” a popularizat ideea că chihlimbarul ar putea păstra intacte ţesuturile moi şi chiar moleculele de ADN de-a lungul a zeci de milioane de ani. Dar încercările reale de a extrage ADN din chihlimbar sau substanţe similare au eşuat până în prezent, iar mostrele încorporate în răşină au fost considerate nepotrivite pentru examinările genetice.
Spre deosebire de filme, răşina de copac fosil nu este o alegere bună pentru a conserva ADN-ul, o moleculă fragilă care poartă instrucţiuni genetice pentru dezvoltarea, funcţionarea, creşterea şi reproducerea tuturor organismelor cunoscute. Când o substanţă vâscoasă prinde un animal mic, ţesutul moale începe să se descompună imediat şi cea mai mare parte a ADN-ului se pierde înainte ca întregul animal să fie chiar încapsulat. Chiar dacă se păstrează ceva ADN, compuşii chimici ai răşinii vor reacţiona cu acesta, distrugându-l în timp.
În 2020, un studiu publicat în jurnalul PLOS ONE a încercat să determine dacă şi cât timp poate fi păstrat ADN-ul insectelor închise în materiale răşinoase. Cercetătorii au colectat mici gândaci de ambrozie care au fost prinşi în răşina arborilor de chihlimbar ( Hymenaea ), o specie endemică a insulei Madagascar. Compoziţia chimică a acestei răşini moderne de copac este foarte asemănătoare cu chihlimbarul fosilizat. Probele au fost păstrate timp de 2 până la 6 ani şi apoi au fost procesate.
Studiul a concluzionat că, deşi este foarte fragil, ADN-ul a fost încă păstrat în probe. Primele încercări de utilizare a etanolului pentru a dizolva răşina din jurul gândacilor s-au dovedit însă a fi contraproductiv. Alcoolul reacţionează la răşină, distrugând orice ADN. Această observaţie poate explica de ce încercările anterioare de a extrage ADN-ul au fost întotdeauna nereuşite.
Chiar şi după perfecţionarea procesului de extracţie şi schimbarea substanţelor chimice, au apărut noi probleme. Reacţia în lanţ a polimerazei este utilizată la scară largă pentru a replica fragmente mici de ADN, dar cercetătorii au descoperit că această metodă nu este foarte eficientă cu ADN-ul extras din materiale răşinoase. Este posibil ca substanţele găsite în răşină să inhibe substanţele chimice utilizate pentru a copia şiruri de ADN individuale. Numai după curăţarea cu atenţie a probelor şi repetarea procesului PCR de mai multe ori, a fost replicat suficient ADN pentru a studia genomica organismului încorporat.
Încă nu este clar cât de mult poate supravieţui orice material genetic în interiorul răşinii. Cercetătorii speră să aplice noua metodă la alte exemple de ţesut moale încorporat în răşină şi astfel să determine rata de degradare a ADN-ului. Apa pare să joace, de asemenea, un rol esenţial în potenţialul de conservare. Răşina creează o barieră impermeabilă, menţinând umiditatea în ţesutul moale. Acest lucru ar putea afecta stabilitatea materialului genetic.
Destul de surprinzător, descoperirile recente sugerează că urmele de ADN pot fi păstrate chiar şi în rocă.
În 2021, o echipă de oameni de ştiinţă de la Institutul de Paleontologie şi Paleoantropologie al Academiei Chineze de Ştiinţe şi Muzeul Naturii Shandong Tianyu a identificat cu succes molecule asemănătoare ADN-ului, conservate în celule de acum 125 de milioane de ani, aflate pe o fosilă veche de dinozaur.
Dinozaurul, numit Caudipteryx , era un omnivor mic de mărimea unui păun, cu pene lungi de coadă. A cutreierat malurile lacurilor de mică adâncime din provincia Liaoning în timpul Cretacicului timpuriu, susţine Forbes.
„Datele geologice s-au acumulat de-a lungul anilor şi au arătat că conservarea fosilelor în Jehol Biota a fost excepţională datorită cenuşei vulcanice bogate în siliciu care a îngropat carcasele şi le-a păstrat până la nivel celular”, a declarat LI Zhiheng, profesor asociat la IVPP şi un coautor al acestui studiu publicat în revista Communications Biology .
Oamenii de ştiinţă au extras o bucată de cartilaj articular din femurul drept al acestui specimen, şi au folosit diferite metode de microscopie şi chimie pentru a-l analiza. Au realizat că toate celulele au fost mineralizate prin silicificare după moartea animalului. Această silicificare este cel mai probabil cea care a permis conservarea excelentă a acestor celule.
Mai mult, echipa a izolat unele celule şi le-a colorat cu o substanţă chimică folosită în laboratoarele biologice din întreaga lume. Această substanţă chimică violetă, numită hematoxilină, este cunoscută că se leagă de nucleele celulelor. După colorarea materialului de dinozaur, o celulă de dinozaur a arătat un nucleu violet cu nişte fire violet mai închise. Aceasta înseamnă că celula de dinozaur veche de 125 de milioane de ani are un nucleu atât de bine conservat încât păstrează unele biomolecule originale şi fire de cromatină.
Cromatina din celulele tuturor organismelor vii de pe Pământ este făcută din molecule de ADN bine împachetate. Rezultatele acestui studiu oferă astfel date preliminare care sugerează că rămăşiţele ADN-ului original de dinozaur pot fi încă conservate. Dar pentru a testa acest lucru cu precizie, echipa trebuie să lucreze mult mai mult şi să folosească metode chimice care sunt mult mai rafinate decât colorarea pe care au folosit-o aici.
„Să fim sinceri, evident că ne interesează nucleele celulare fosilizate pentru că aici ar trebui să fie cea mai mare parte a ADN-ului conservat”, a spus autoarea studiului, Alida Bailleul. În 2020, ea a publicat un alt studiu care raportează conservarea nucleară şi biomoleculă excepţională în celulele cartilajului unui dinozaur din Montana .
”Deci, avem date preliminare bune, date foarte interesante, dar abia începem să înţelegem biochimia celulară în fosile foarte vechi. În acest moment, trebuie să lucrăm mai mult”.
În ciuda optimismului lor de a adăuga acest tip de analiză a ADN-ului foarte vechi la metode mai comune - cum ar fi ADN-ul recuperat din materialul osos, ţesuturile mumificate şi îngheţate ale fosilelor mult mai tinere, cercetătorii nu au intenţia de a clona dinozauri în viitorul apropiat, probabil din motive evidente pe care le-am observat în filmele francizei Jurassic Park.
