RNA från utdöd art återskapat för första gången

Forskare har för första gången isolerat och sekvenserat RNA-molekyler från en utdöd art. Analyserna gjordes på ett mer än hundra år gammalt exemplar av en tasmansk tiger som bevarats torkat i rumstemperatur i en museisamling. Resultaten har betydelse för försöken att återuppliva utdöda arter, som tasmanska tigern och den ullhåriga mammuten, men även för att studera pandemiska RNA-virus.

Den tasmanska tigern, även känd som pungvarg, var ett köttätande pungdjur som funnits på hela australiska kontinenten och ön Tasmanien. Den europeiska koloniseringen ledde till artens undergång, inte minst efter att det 1888 utfärdades en skottpeng på 1 pund för varje vuxen individ som dödades. Den sista kända levande tasmanska tigern dog i fångenskap 1936 på Beaumaris Zoo i Hobart på Tasmanien.

Inom arbetet med att försöka återuppliva utrotade arter brukar den tasmanska tigern lyftas fram. Eftersom dess naturliga livsmiljö på Tasmanien fortfarande till största delen är bevarad, anses det finnas förutsättningar för en ”återintroduktion”. Genom att återuppliva arten anses den kunna hjälpa till att återställa ekosystem som rubbades efter artens försvinnande. Men för att återuppliva en levande tasmansk tiger krävs inte enbart omfattande kunskap om dess genom (DNA) utan också om hur vävnadsspecifika gener uttrycks och hur genreglering fungerade, vilket bara kan uppnås genom att studera dess transkriptom (RNA).

– Att återuppväcka den tasmanska tigern eller den ullhåriga mammuten är inte enkelt. Det kommer att kräva en djup kunskap om både deras genom och transkriptomreglering, säger Emilio Mármol, försteförfattare till den studie som nyligen publicerats i tidskriften Genome Research av en forskargrupp vid Science for Life Laboratory (SciLifeLab) och Centrum för paleogenetik*, som är ett samarbete mellan Naturhistoriska riksmuseet och Stockholms universitet.

Återskapade RNA-molekyler från tasmansk tiger

Forskarna bakom studien har för första gången sekvenserat transkriptomet av huden och skelettmuskelvävnaderna från ett 130 år gammalt uttorkat exemplar av tasmansk tiger som bevarats i rumstemperatur på Naturhistoriska riksmuseet i Stockholm. Detta ledde till identifiering av vävnadsspecifika genuttryck som liknar de från levande pungdjur och däggdjur med moderkaka.

De återskapade transkriptomen var av så god kvalitet att det var möjligt att identifiera muskel- och hudspecifikt RNA som kodar för proteiner, och gjorde det möjligt att identifiera saknade gener som kodar för ribosomalta RNA och mikroRNA.

– Det här är första gången som vi har fått en inblick i förekomsten av regulatoriska gener specifika för tasmanska tigern från en individ som dog för mer än ett sekel sedan, säger Marc R. Friedländer, docent vid Institutionen för molekylär biovetenskap Wenner-Grens institut, Stockholms universitet och SciLifeLab.

Denna studie öppnar också för nya spännande möjligheter att utforska RNA-molekyler i de enorma samlingar av exemplar och vävnader som finns på museer världen över.

– I framtiden kanske vi kan återskapa RNA inte bara från utdöda djur, utan också arvsmassan för RNA-virus, som till exempel SARS-CoV2 och deras evolutionära föregångare från skinnlagda fladdermöss och andra värdorganismer som finns i museisamlingar, säger Love Dalén, professor i evolutionär genomik vid Stockholms universitet och Centrum för paleogenetik.

Läs artikeln i Genome Research

Kontakt
Emilio Mármol-Sánchez, bioinformatiker vid DDLS Data Science Node, National Bioinformatics Infrastructure Sweden, Karolinska Institutet och Science for Life Laboratory, Telefon: 079-0159771, e-post: emilio.marmol@scilifelab.se

Marc R. Friedländer, docent vid Institutionen för molekylär biovetenskap, Wenner-Grens institutet, Stockholms universitet och Science for Life Laboratory, Telefon 073-7121558, e-post marc.friedlander@scilifelab.se

Love Dalén, professor i evolutionär genomik, Centrum för paleogenetik, Stockholms universitet, Telefon: 070-7772794, e-post: love.dalen@zoologi.su.se

*Centrum för paleogenetik (CPG) är ett samarbete mellan Naturhistoriska riksmuseet och Stockholms universitet. Det övergripande målet för centret är att föra samman forskare från olika discipliner, såsom biologi, arkeologi och geologi, till en toppmodern forskningsmiljö med inriktning på analyser av forntida DNA.
Läs mer om CPG