Primeras Mumming-Cromosomas descubiertos
Los investigadores han estudiado solo fragmentos pequeños de ADN antiguo hasta ahora. Pero han descubierto cromosomas en la piel de un Mamut Lanudo, que contienen más de un millón de letras. Los restos genéticos antiguos se han conservado en un estado "vaso".
En los restos de 52,000 años de edad de un Mamut Lanudo, un grupo de investigación ha encontrado cromosomas fósiles que son mucho mayores que todas las formas de ADN antiguo conocidas anteriormente. Esto es probablemente debido al permafrost siberiano, que mantuvo la piel con los cromosomas congelada y seca.
Cuando la gente piensa en fósiles, probablemente imagina fósiles de huesos o insectos preservados en ámbar. Sin embargo, las huellas del pasado también pueden ser unidades de vida mucho más pequeñas - en este caso, en términos de ADN fósil.
El grupo de investigación internacional ha descubierto cromosomas fósiles en la piel de un Mamut Lanudo, que se encontró en Siberia en 2018 - después de 52,000 años. Este hallazgo es particularmente notorio porque las trazas de ADN suelen sobrevivir en forma de fragmentos pequeños de ADN.
Estructura de chromosoma completa preservada
Los cromosomas descritos ahora son mucho mayores que las formas de ADN antiguo conocidas. "Ya sabíamos que pequeños fragmentos de ADN antiguo podían sobrevivir durante largos períodos de tiempo", dice coautora Marcela Sandoval-Velasco de la Universidad de Copenhague en un comunicado. "Pero lo que hemos encontrado aquí es una muestra en la que la disposición tridimensional de estos fragmentos de ADN estaba congelada durante décadas, lo que permite que la estructura completa del cromosoma se preservara."
Un cromosoma de este tipo revela mucho más sobre los organismos extintos que habitaban la Tierra que fragmentos individuales de ADN, que raramente son mayores que algunas centenas de letras del código genético y, por lo tanto, mucho menores que las secuencias genéticas completas de organismos con billones de letras. En contraste, cromosomas fósiles pueden contener cientos de millones de letras genéticas.
Comparando estas secuencias fósiles con el ADN de especies vivas permite rastrear los cambios en el código genético a lo largo de la evolución. "Los cromosomas fósiles son un punto de inflexión", dice coautora Olga Dudchenko. "Si sabes la forma de un organismo chromosoma, puedes reconstruir completamente las secuencias genéticas de organismos extintos. Esto proporciona insight que hasta ahora era imposible."
Contando hasta el 28
Entre los organismos extintos hay Mamut Lanudos, cuyos cromosomas el grupo de investigación está estudiando ahora. "Descubrimos que tenían 28 pares de cromosomas, lo que es muy lógico ya que los elefantes modernos tienen el mismo número y son los parientes vivos más cercanos del Mamut Lanudo", dice coautora Juan Antonio Rodríguez. "Fue extremadamente emocionante poder contar los cromosomas de un animal extinto por primera vez".
La análisis de los cromosomas fósiles también reveló muchas características estructurales de cromosomas modernos, incluyendo pequeños llamados bucles de cromatina, que son importantes para la organización y función del material genético en las células. "La supervivencia de estos bucles en estos cromosomas antiguos es quizás lo más impresionante", comenta coautora Marc Martí-Renom. "Los bucles de ADN de solo 50 nanómetros de tamaño son importantes porque traen secuencias activadoras cerca de sus objetivos. Estos fósiles nos muestran no solo cuáles genes estaban activos sino por qué".
Preservados como Tortilla-Chips y Jerky
Según el grupo de investigación, los cromosomas fósiles han sobrevivido gracias al hecho de estar en un estado "vaso". Tal estado se utiliza para hacer alimentos listos para la conservación, mediante una combinación de enfrío y secado. El resultado son alimentos como Tortilla-Chips y Jerky, que son más frágiles que la comida original, pero duran mucho más. El grupo de investigación explica vagamente que los cromosomas fueron esencialmente encapsulados en Jerky de Mamut Lanudo Congelado.
Para probar su teoría sobre la asombrosa supervivencia de los cromosomas, el grupo realizó algunas innovadoras pruebas con Jerky de salchichas congeladas, según explica coautora Cynthia Pérez Estrada. "Dispusimos una bala de escopeta sobre él. Corrimos sobre él con un coche. Un ex lanzador de pitcheo de los Astros lanzó una bola rápida sobre él", Pérez Estrada enumera. Cada vez, la salchicha congelada se rompía en pequeños trozos de vidrio. "Pero en el nanoscalo, los cromosomas eran intocables y sin cambios", explica el científico. "Eso es por qué estos fósiles han sobrevivido, habiendo estado allí durante 52,000 años y esperando ser descubiertos por nosotros."
Este descubrimiento revolucionario de cromosomas fósiles en la piel de un Mamut Lanudo tiene importantes implicaciones para nuestra comprensión de patrimonio cultural antiguo. Por primera vez, los científicos han encontrado una estructura de cromosoma bien preservada con más de un millón de letras genéticas, lo que es un testimonio de los efectos de permafrost siberiano. Los cromosomas antiguos de Mamut podrían potencialmente desbloquear nuevos insightss into the evolutionary history of extinct species, including Woolly Mammoths, by allowing researchers to compare their genetic sequences with those of modern organisms.
