Postarzyli konia o 2 miliony lat

Sekwencję DNA pozyskano z kości stopy konia żyjącego w okresie między 780 tys. a 560 tys. lat temu. Do tego, że naukowcy mogli pobrać i próbkę tak wiekowego genomu mocno przyczynił się klimat panujący w kanadyjskim terytorium Jukon, na obszarze którego znajduje się Thistle Creek, gdzie znaleziono końską skamienielinę.

Niskie temperatury tamtejszej zmarzliny spowolniły tempo rozpadu DNA. Wstępna analiza kości wykazała, że ​​mimo procesów rozmrażania podczas i ciepłych okresów, wciąż zachował się w niej materiał biologiczny - tkanka łączna i białka związane z krzepnięciem krwi - który normalnie nie występuje w tak starym materiale.

Uzyskanie wyników umożliwiła też odpowiednia metoda badania DNA. Naukowcy starali się wypreparować sekwencję do badania z takiej tkanki w skamienielinie, która mogła zawierać najwięcej DNA - np. kolagenu. Oprócz tego połączyli rutynowe sekwencjonowanie z techniką nowej generacji, polegającą na bezpośrednim analizowaniu pojedynczych cząsteczek DNA, bez konieczności jego rozwijania, które rodziło ryzyko utraty niektórych sekwencji.

Korzystanie z komputerów o dużej mocy i genomu współczesnego konia jako punktu odniesienia, naukowcy "przesiali"12 mld odczytów sekwencji, żeby oddzielić te należące do starożytnego konia od tych należących do obcych organizmów - np. bakterii pochodzących ze środowiska.

Z wyodrębnionych fragmentów właściwego końskiego DNA stworzyli szkic jego genomu. Choć uzyskane dane sekwencji pokryły tylko około 70 proc. całości, był to wystarczający fundament dla niektórych analiz. Obecność markerów chromosomu Y wykazała, że kość z Thistle Creek należała do samca.

Naukowcy porównali też odtworzony prehistoryczny genom z DNA pięciu współczesnych ras końskich, dzikiego gatunku - konia Przewalskiego oraz osła. Dzięki temu mogli prześledzić historię ewolucyjną rodziny koniowatych niezwykle szczegółowo.

Badacze doszli do wniosku, że starożytne przodek współczesnego biologicznego rodzaju Equus, obejmującego konie, osły i zebry oddzielił się od innych rodzajów około 4 mln lat temu - czyli dwa razy wcześniej, niż dotąd sądzono.

- Pokonaliśmy barierę czasu - skomentował biolog ewolucyjny Ludovic Orlando z Uniwersytetu w Kopenhadze, który prowadził prace razem z kolegą Eske Willerslevem. Przypominał, że przed tym odkryciem najstarsze sekwencjonowane DNA pochodził ze szczątków niedźwiedzia polarnego żyjącego między 110 tys. a 130 tys. lat temu.

Opisane w "Nature" badania Orlanda i Willersleva potwierdziły, że gatunek koń Przewalskiego - swego czasu bliski wyginięcia i odbudowany dzięki programom hodowlanym - w porównaniu genetycznym do ras koni domowych jest faktycznie ostatnim pozostającym gatunkiem dzikiego konia.

Naukowcy zaznaczają też, że wygląd starożytnego przedstawiciela rodzaju Equus mógłby nas nieco zaskoczyć. - Nawet jeśli spojrzymy na konia Przewalskiego, którego okres rozbieżności wynosi tylko 50 tys. lat, i porównamy go do domowego konia, możemy dostrzec różnice - zauważył Willerslev. - Na pewno mogę powiedzieć, że nie wyglądałby jak koń, jakiego znamy - stwierdził.

Naukowcy przyznają, że teoretycznie byłoby możliwe przywrócenie do życia starożytnej rasy przez wszczepienie odkrytego DNA do komórki jajowej współczesnego konia. Jednak Orlando i Willerslev powiedzieli, ze nie mają takich planów. Stwierdzili, że ogromnej pracy wymagało złożenie genomu z małych fragmentów DNA i wolą się skupić na ulepszaniu swojej metody.

Willerslev uważa, że po udoskonaleniu ta technika będzie miała ogromny wpływ na biologię ewolucyjną. - Genomika starożytna wiele zmieni w naszym spojrzeniu na ewolucję - zapowiada.

Autor: js/rs / Źródło: huffingtonpost.com, bbc.co.uk