doi.org/10.1016/j.cell.2024.06.002
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#Mamute
Um estudo inovador mapeou o genoma e a arquitetura cromossômica 3D de um mamute lanoso de 52 mil anos, revelando detalhes de sua atividade genética e oferecendo novas perspectivas para pesquisas de extinção
Uma equipe internacional de pesquisadores montou o genoma e as estruturas cromossômicas 3D de um mamute peludo de 52 mil anos.
Esta é a primeira vez que tal feito foi alcançado para qualquer amostra de DNA antiga.
Os cromossomos fossilizados, que são cerca de um milhão de vezes mais longos do que os fragmentos de DNA mais antigos fornecem informações sobre como o genoma do mamute estava organizado dentro de suas células vivas e quais genes estavam ativos no tecido da pele do qual o DNA foi extraído.
Esse nível sem precedentes de detalhes estruturais foi mantido porque o mamute foi submetido à liofilização logo após ele morreu, o que significa que seu DNA foi preservado em estado de vidro.
Os resultados são apresentados em 11 de julho na revista Cell
Este é um novo tipo de fóssil, e sua escala supera a do indivíduo fragmentos de DNA antigos – um milhão de vezes mais sequência, – diz o autor correspondente Erez Lieberman Aiden, Diretor do Centro de Arquitetura do Genoma do Baylor College of Medicine.
É também a primeira vez que um cariótipo de qualquer tipo foi determinado para uma amostra antiga.
a arquitetura tridimensional de um genoma fornece muitas informações adicionais além de sua sequência, mas a maioria dos espécimes de DNA antigos consistem em fragmentos de DNA embaralhados muito pequenos.
Com base no trabalho de mapeamento da estrutura 3D do genoma humano, Aiden pensou que se o antigo correto Uma amostra de DNA poderia ser encontrada – uma com a organização 3D dos fragmentos ainda intacta – seria possível usar as mesmas estratégias para montar genomas antigos Preservação de DNA sem precedentes Os pesquisadores testaram dezenas de amostras ao longo de cinco anos antes de pousar em um local incomum mamute lanoso bem preservado que foi escavado no nordeste da Sibéria em 2018.
Achamos que ele foi liofilizado espontaneamente logo após sua morte,- diz a autora correspondente Olga Dudchenko do Centro de Arquitetura do Genoma do Baylor College of Medicine A arquitetura nuclear em uma amostra desidratada pode sobreviver por um período de tempo incrivelmente longo- Para reconstruir a arquitetura genômica do mamute, os pesquisadores extraíram o DNA de uma amostra de pele retirada atrás da orelha do mamute.
Eles usaram um método chamado Hi-C que lhes permite detectar quais seções de DNA provavelmente serão em estreita proximidade espacial e interagem uns com os outros em seu estado natural no núcleo Insights sobre a genética do mamute lanoso Imagine que você tem um quebra-cabeça com três bilhões de peças, mas não tem a imagem do quebra-cabeça final para trabalhar,- diz autor correspondente Marc A Marti-Renom, professor pesquisador do ICREA e genomicista estrutural do Centro Nacional d’Anu00e0lisi Genu00f2mica (CNAG) e do Centro de Regulação Genômica (CRG) em Barcelona Hi-C permite que você tenha uma aproximação dessa imagem antes de você começar a juntar as peças do quebra-cabeça- Em seguida, eles combinaram as informações físicas da análise Hi-C com o sequenciamento de DNA para identificar as seções de DNA em interação e criar um mapa ordenado do genoma do mamute, usando os genomas do presente- elefantes modernos como modelo A análise revelou que os mamutes peludos tinham 28 cromossomos – o mesmo número dos atuais elefantes asiáticos e africanos.
Notavelmente, os cromossomos fossilizados dos mamutes também mantiveram uma enorme quantidade de integridade física e detalhes, incluindo os loops em nanoescala que trazem a transcrição fatores em contato com os genes que controlam Ao examinar a compartimentalização dos genes dentro do núcleo, os pesquisadores conseguiram identificar genes que estavam ativos e inativos nas células da pele do mamute – um proxy para epigenética ou transcriptômica As células da pele do mamute tinham ativação genética distinta padrões em comparação com as células da pele de seu parente mais próximo, o elefante asiático, inclusive para genes potencialmente relacionados à sua lanosidade e tolerância ao frio Implicações para esforços de extinção Pela primeira vez, temos um tecido lanoso de mamute do qual sabemos aproximadamente quais genes foram ativados e quais genes estavam desativados- diz Marti-Renom Este é um novo tipo extraordinário de dados e é a primeira medida da atividade genética específica de células dos genes em qualquer amostra de DNA antiga- Embora o método usado em Este estudo depende de fósseis excepcionalmente bem preservados, os pesquisadores estão otimistas de que ele poderia ser usado para estudar outros espécimes de DNA antigos – de mamutes a múmias egípcias – bem como espécimes de museu preservados mais recentemente.
Para mamutes, os próximos passos incluiriam o exame do padrões epigenéticos de outros tecidos Estes resultados têm consequências óbvias para os esforços contemporâneos que visam a extinção do mamute lanoso,- diz o autor correspondente M Thomas Gilbert, paleo-genomicista da Universidade de Copenhaga e da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia
Publicado em 15/07/2024 03h09
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