Los científicos descubren cromosomas fósiles en un mamut lanudo de 52.000 años que podrían ayudar a eliminar las especies

Los científicos han descubierto antiguos cromosomas fósiles conservados en estado similar al vidrio en la piel de una hembra de mamut lanudo de 52.000 años que murió cerca del río Indigirka en Siberia. Si bien ya se ha extraído ADN fragmentario de mamut lanudo, esta es la primera vez que se identifican cromosomas funcionales. Ofrece un tesoro escondido de datos genéticos sobre este colosal mamífero, en el que algunos investigadores están trabajando para recuperarlo de la extinción.

«Sabíamos que pequeños fragmentos de ADN antiguo pueden sobrevivir durante largos períodos de tiempo», dijo la Dra. Marcela Sandoval-Velasco del Centro de Hologenómica Evolutiva de la Universidad de Copenhague.

«Pero lo que encontramos aquí es una muestra en la que la disposición tridimensional de estos fragmentos de ADN ha estado congelada en su lugar durante decenas de milenios, preservando así toda la estructura cromosómica».

Un descubrimiento revolucionario

Los cromosomas son estructuras en forma de hilos hechas enteramente de ADN que residen en las células de todos los organismos. Cada uno de estos bancos de datos biológicos contiene una gran cantidad de información genética que los científicos pueden utilizar para recopilar conocimientos sobre la historia y la evolución de la vida en la Tierra. Normalmente, los restos de organismos muertos se degradan con el tiempo, provocando que el ADN se fragmente. La mayor parte del ADN animal antiguo descubierto hasta la fecha ha sido incompleto y a menudo consta de menos de 100 pares de bases de los miles de millones que alguna vez formaron la secuencia completa del organismo.

Sin embargo, la muestra de piel de 52.000 años de antigüedad en el centro de esta investigación fue tomada detrás de la oreja de un mamut descubierto en el norte de Siberia en 2018. Un análisis intensivo del espécimen reveló la presencia de cromosomas fósiles completos. Estos cromosomas, cada uno de los cuales mide miles de millones de metros de longitud, aparentemente habían estado congelados en un estado similar al vidrio durante decenas de miles de años. Conocer la forma de los cromosomas de un organismo puede ayudar a los investigadores a ensamblar secuencias completas de ADN de criaturas extintas, una tarea que antes se consideraba casi imposible debido a la degradación del ADN con el tiempo.

«Se trata de un nuevo tipo de fósil y su escala es inferior a la de los fragmentos individuales de ADN antiguo: una secuencia un millón de veces mayor», explicó Erez Lieberman Aiden, autor correspondiente del estudio y director del Centro de Arquitectura del Genoma del Baylor College. . de Medicina.

Utilizando una técnica llamada PaleoHi-C, los científicos identificaron que el mamut tenía 28 cromosomas, similar a los elefantes asiáticos modernos. Sin embargo, se observaron diferencias significativas en los genes relacionados con el crecimiento del cabello, la cicatrización de heridas y las respuestas inmunes, lo que puede explicar la apariencia peluda del mamut lanudo.

«Los cromosomas fósiles cambian el juego», dijo la Dra. Olga Dudchenko, coprimera autora del estudio y profesora asistente en la Facultad de Medicina de Baylor. «Esto permite obtener tipos de conocimientos que no habrían sido posibles antes».

Implicaciones para la extinción

La vida media del ADN es de sólo 521 años, lo que hace que la conservación de secuencias largas sea extremadamente rara. Sin embargo, los cromosomas del mamut lanudo permanecieron intactos debido a un proceso conocido como vitrificación. Este proceso, en el que los materiales caen por debajo de su temperatura de transición vítrea, preserva los cromosomas de forma similar a cómo se mantienen frescos alimentos como la cecina y el café instantáneo.

Experimentos salvajes realizados con cecina de res liofilizada confirmaron que este método de conservación funciona.

«Confirmamos esta teoría haciendo experimentos con cecina de res vieja y liofilizada, que es mucho más fácil de encontrar que la cecina de mamut lanudo», dijo Cynthia Pérez Estrada, coprimera autora del estudio e investigadora del Centro de Teoría de la Universidad Rice. Física biológica.

“Le disparamos un tiro. Lo pasamos por encima con un coche. Tuvimos un ex lanzador abridor de los Astros de Houston que le lanzó una bola rápida. Cada vez, la cecina se rompía en pedazos diminutos, rompiéndose como un vaso. Pero a escala nanométrica, los cromosomas estaban intactos, sin cambios. Ésa es la razón por la que estos fósiles pueden sobrevivir. Ésa es la razón por la que estaban allí, 52.000 años después, esperando que los encontráramos».

Varios grupos de investigación tienen un interés activo en recuperar al mamut lanudo de la extinción. En 2021, científicos destacados en el campo de la genética lanzaron Colossal Biosciences, una startup de biociencias financiada con decenas de millones de dólares con la misión de generar un híbrido de mamut vivo. Otros proyectos que implican la reactivación de otras especies emblemáticas extintas, como la gallina del brezo y la paloma migratoria, ya están en marcha y en etapas preliminares. Algunos otros animales designados son el manatí de Stellar, el tigre de Tasmania, la rana estomacal, el dodo y el loro de Carolina.

«Estos resultados tienen consecuencias obvias para los esfuerzos contemporáneos destinados a eliminar la extinción del mamut lanudo», comentó el Dr. Thomas Gilbert, director del Centro de Hologenómica de la Universidad de Copenhague. Tanto Gilbert como Aiden se desempeñan como consultores de Colossal Biosciences.

En el futuro, los científicos esperan que se puedan descubrir cromosomas fósiles similares en otras muestras.

«Los sacerdotes del antiguo Egipto creían que la momificación preparaba a una persona o un animal para ser reanimado en una vida futura», escribieron los científicos en su estudio publicado en la revista. Celúla. «Es posible que hayan estado más cerca de la meta de lo que él creía».