Дронт, зомби-вирусы и 3500-летний запах: как ученые воскресили прошлое в 2023 году
Дронт, зомби-вирусы и 3500-летний запах: как ученые воскресили прошлое в 2023 году
Эта работа далека от генетически модифицированных динозавров, которые спасаются бегством в блокбастере «Парк Юрского периода», хотя для некоторых ученых конечной целью является прекращение вымирания и воскрешение животных и растений, которые были потеряны.
Другие исследователи обращаются к прошлому в поисках новых источников лекарств или бьют тревогу по поводу возможности появления давно спящих патогенов. Эта область исследований также связана с воссозданием элементов человеческой истории в попытке лучше понять, как могли жить и умирать наши предки.
Вот четыре увлекательных исследовательских проекта в этой развивающейся области, которые были запущены или достигли значительного прогресса в 2023 году.
Оживление «зомби»-вирусов
Потепление в Арктике приводит к оттаиванию вечной мерзлоты – замерзшего слоя почвы под землей – и потенциальному размножению вирусов, которые, пролежав в спящем состоянии десятки тысяч лет, могут угрожать здоровью животных и людей.
Жан-Мишель Клавери, заслуженный профессор медицины и геномики Медицинской школы Экс-Марсельского университета в Марселе (Франция), пытается лучше понять опасность, которую представляют собой, по его словам, «зомби-вирусы», воскрешая вирусы из образцов земли из Сибири.
В 2014 году Клавери удалось возродить вирус, который он и его команда выделили из вечной мерзлоты, и впервые за 30 000 лет сделать его заразным, введя в культивируемые клетки. В своем последнем исследовании, опубликованном в феврале, Клавери и его команда выделили несколько штаммов древнего вируса из нескольких образцов земли, представляющих пять новых семейств вирусов. В целях безопасности он решил изучить вирус, способный поражать только одноклеточных амёб, но не животных или людей.
Возраст самого старого из них составлял почти 48 500 лет, что следует из радиоуглеродного датирования почвы, и был получен из образца земли, взятого из подземного озера на глубине 52 футов (16 метров) под поверхностью. Возраст самых молодых образцов, найденных в содержимом желудка и шерсти останков шерстистого мамонта, составил 27 000 лет.
По словам Клавери, то, что вирусы, вызываемые амебами, сохраняют свою заразность спустя столько времени, свидетельствует о серьезной потенциальной угрозе здоровью населения.
«Мы рассматриваем эти вирусы, заражающие амеб, как суррогаты всех других возможных вирусов, которые могут находиться в вечной мерзлоте», – сказал Клавери в интервью CNN в начале этого года.
«Мы рассуждаем так: если вирусы амеб все еще живы, то нет причин, по которым другие вирусы не будут живы и не смогут заразить своих хозяев».
Охота за новыми антибиотиками уходит корнями в ледниковый период
Для пионера биоинженерии Сезара де ла Фуэнте, доцента Пенсильванского университета, прошлое – это источник возможностей, открывший новый фронт борьбы с лекарственно-устойчивыми супержуками.
Благодаря достижениям в области извлечения древней ДНК из окаменелостей подробные библиотеки генетической информации о вымерших родственниках человека и давно исчезнувших животных стали общедоступными.
Группа машинной биологии, которую он возглавляет в UPenn, использует основанные на интеллекте вычислительные методы для изучения этой генетической информации и выявления небольших белковых или пептидных молекул, которые, по его мнению, обладают способностью бороться с бактериями. Он обнаружил перспективные соединения у неандертальцев и существ ледникового периода, таких как шерстистый мамонт и гигантский ленивец.
«Это позволило нам обнаружить новые последовательности, новые типы молекул, которые мы ранее не находили в живых организмах, что расширило наши представления о молекулярном разнообразии», – говорит де ла Фуэнте. «Современные бактерии никогда не сталкивались с этими молекулами, поэтому они могут дать нам больше возможностей для борьбы с патогенами, которые сегодня представляют проблему».
Большинство антибиотиков происходит от бактерий и грибков и было открыто путем скрининга микроорганизмов, живущих в почве. Но в последние десятилетия патогены стали устойчивы ко многим из этих препаратов из-за их чрезмерного использования.
Несмотря на то что подход де ла Фуэнте нестандартен, актуальность поиска возможных кандидатов как никогда высока, поскольку, по данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно около 5 миллионов человек умирают от устойчивости микроорганизмов.
Воскрешение дронта, шерстистого мамонта и тасманского тигра
Вымирание происходит как никогда быстро. Некоторые ученые полагают, что остановить этот процесс можно, попытавшись воскресить исчезнувших существ из прошлого.
В январе компания Colossal Biosciences, специализирующаяся на биотехнологиях и генной инженерии, объявила, что хочет вернуть дронта – странную нелетающую птицу, обитавшую на острове Маврикий в Индийском океане до конца XVII века, – и вновь запустить его в родную среду обитания.
Компания работает над другими не менее амбициозными проектами, в которых будут использованы достижения в области секвенирования древней ДНК, технологии редактирования генов и синтетической биологии, чтобы вернуть к жизни шерстистого мамонта и тилацина, или тасманского тигра.
Генетики из Colossal Biosciences обнаружили у никобарского голубя, ближайшего родственника дронта, клетки, которые служат предшественниками яичников или семенников и могут успешно развиваться в курином эмбрионе. Теперь ученые выясняют, могут ли эти клетки, называемые примордиальными зародышевыми клетками, или ПЗК, превращаться в сперматозоиды и яйцеклетки.
Компания планирует сравнить геномы дронта и солитера Родригеса, вымершей птицы, близкородственной дронту, чтобы определить, чем они отличаются. Затем она отредактирует ПГК никобарского голубя так, чтобы они выражали физические черты дронта.
Затем отредактированные клетки будут введены в эмбрионы стерильных курицы и петуха. После введения отредактированных ПГК курица и петух будут способны к размножению, и теоретически их потомство будет напоминать дронта благодаря гибридизированной голубиной ДНК в их репродуктивной системе.
«Физически восстановленный дронт будет неотличим от того, что мы знаем о его внешнем виде», – сказал Мэтт Джеймс, главный специалист по животным компании Colossal Biosciences, в своем письме CNN, отправленном в ноябре.
Даже если исследователи добьются успеха в этом рискованном деле, они создадут не углеродную копию дронта, жившего четыре века назад, а измененную, гибридную форму.
Компания Colossal Biosciences в партнерстве с Маврикийским фондом дикой природы провела технико-экономическое обоснование, чтобы определить, где лучше всего разместить птиц, если эксперимент окажется успешным. Однако найти дом может оказаться непросто.
Маврикий – относительно небольшой остров, который сильно изменился с тех пор, как вымерли дронты.
«Несмотря на то, что это одна из самых известных птиц в мире, мы до сих пор практически ничего не знаем о дронте, поэтому узнать, как он взаимодействовал с окружающей средой, невозможно», – говорит Джулиан Хьюм, птичий палеонтолог и научный сотрудник лондонского Музея естественной истории, изучавший эту птицу.
«Из-за сложности воссоздания вида по ДНК, даже если бы это было возможно, (это) могло бы привести только к созданию существа, похожего на дронта. Затем потребуются годы селекции, чтобы превратить маленького голубя в большую нелетающую птицу. Помните, что природе потребовались миллионы лет, чтобы это произошло с дронтом», – добавил он.
Чем пахли египетские мумии
Посетители датского музея Moesgaard могут почувствовать аромат египетского бальзама для мумификации, который в последний раз использовался 3500 лет назад.
Вызывающий запах был воссоздан на основе ингредиентов, выявленных путем изучения остатков, оставшихся в двух канопических банках, обнаруженных в Долине царей в Египте в 1900 году. В этих двух банках когда-то хранились останки древнеегипетской знатной женщины, известной как Сенетнай.
Точные рецепты, использовавшиеся в процессе мумификации, долгое время оставались предметом споров, поскольку в древнеегипетских текстах не было точных названий ингредиентов.
Исследование, проведенное под руководством Барбары Хубер, доктора археологической химии из Института геоантропологии Макса Планка в Германии, позволило определить ингредиенты бальзама с помощью самых современных аналитических методов.
Она обнаружила, что бальзамы содержат пчелиный воск, растительные масла, животные жиры, смолы и нефтепродукты природного происхождения – битум. Также в составе присутствовали такие соединения, как кумарин и бензойная кислота. Кумарин, обладающий ароматом, напоминающим ваниль, содержится в горохе и корице, а бензойная кислота – в смолах и камедях деревьев и кустарников.
Бальзамы в двух банках немного отличались друг от друга, что означает, что в зависимости от того, какой орган сохранялся, могли использоваться разные ингредиенты.
В банке, в которой хранились легкие Сенетнея, исследователи обнаружили ароматные смолы лиственницы и что-то похожее на даммару из деревьев, произрастающих в Индии и Юго-Восточной Азии, или смолу из деревьев Pistacia, принадлежащих к семейству кешью.
«Присутствие столь обширного набора ингредиентов, включая такие экзотические вещества, как даммара или смола дерева пистасия, указывает на то, что для ее бальзамирования использовались чрезвычайно редкие и дорогие материалы», – сказал Хубер в интервью CNN, когда исследование было опубликовано в августе. «Это указывает на исключительный статус Сенетне в обществе».
Аромат был воссоздан с помощью французского парфюмера Кароль Кальвез и музееведа Софии Коллетт Эрих.
«Когда я впервые столкнулся с этим ароматом, это было глубокое и почти сюрреалистическое переживание», – сказал Хьюбер.
«После того как я провел столько времени, погрузившись в исследования и анализ, я наконец-то ощутил эту осязаемую ароматическую связь с древним миром. Это было похоже на слабый отголосок прошлого».
Читайте также:
- Кристина Эпплгейт рассказывает о своей решимости закончить последний сезон сериала «Мертв для меня» на фоне диагноза «рассеянный склероз».
- Шерри Шепард всю жизнь мечтала вести ток-шоу. Теперь она хочет получить «Эмми».
- Ограбление на шоссе: Небольшие платежи за проезд превращаются в тысячедолларовые долги и тюремные сроки
Источник: edition.cnn.com
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
