Çalı moa'nın tam genomu 700 yıl önce yeniden düzenlendi, gerçek "Jurassic Park" veya fantastik olmayan
Dünya şimdiye kadar beş kitlesel yok oluş yaşadı. Bugün birçok uzman, altıncı kitlesel yok oluşun geldiği ve suçluların insanlar olduğu konusunda uyardı. 17. yüzyıldan 20. yüzyılın sonuna kadar sadece 300 yıl içinde, 300'den fazla hayvan bizi sonsuza dek terk etti. , Dodo, Great Auk vb. Dahil Üzücü olan şey, istatistiklere göre önümüzdeki 50 yıl içinde, imparator penguenleri ve Çin mersin balığı gibi dünya topraklarındaki hayvanların ve bitkilerin dörtte birinin yok olacağıdır.
Giderek artan biyolojik çeşitlilik sorunları, insanın hayatta kalmasını tehlikeye atmaya başladı ve bilim adamları, bu süreci yavaşlatmaya çalışıyorlar. Soyu tükenmiş türleri canlandırmaya çalışın.
Resim | İmparator Penguen
Son zamanlarda Harvard Üniversitesi'nden bilim adamları modern teknolojiyi kullandı 700 yaşındaki çalı moa genomunu ilk kez başarıyla yeniden oluşturdu , Bu da yok olma genomiklerini yok olma hedefine ulaşmaya bir adım daha yaklaştırıyor (nesli tükenmiş türleri diriltme).
Resim | Büyük Çalı Moa
Çalı moa alt sınıf Primordial kuşa aittir.Yakın akrabaları kivi, devekuşu ve devekuşu olup, büyüklüğüne göre dokuz türe ayrılır, ancak şimdi hepsi nesli tükenmiştir. Bunlar arasında, çalı moa, bu türün en küçük ve en yaygın çeşididir, ortalama yüksekliği yaklaşık 4 feet ve ağırlığı yaklaşık 66 pounddur ve bitkilerle beslenir.
Yeni Zelanda Herald'a (NZ Herald) göre, başlangıçta Yeni Zelanda'nın Kuzey ve Güney Adaları ormanlarında yaşıyorlardı, ancak MS 14. yüzyılın sonlarında Polinezyalıların aşırı avlanması nedeniyle çalı moa nesli tükendi.
Şekil | Farklı çalı moa türleri
Bu araştırma şu anda yalnızca akran dışı inceleme için çevrimiçi olarak gösteriliyor ve resmi makale yayınlanmamış olsa da, nesli tükenmiş genomlar alanında şimdiden bir sansasyon yarattı.
Santa Cruz, California Üniversitesi'nden Beth Shapiro, güvercin genomunu 2017'de yeniden düzenledi. Dedi Bu araştırma "süper havalı" çünkü "doğal koşullar altında asla tekrar ortaya çıkmayacak olan soyu tükenmiş genomu yeniden üretiyor."
Danimarka Doğa Tarihi Müzesi'nden nesli tükenmiş bir tür genomu uzmanı olan Morten Erik Allentoft da bunu "önemli bir ilerleme" olarak nitelendirdi. Ve bu aynı zamanda Revive and Restore'un şu andaki endişelerinden biridir - kuruluş, güvercinler ve mamutlar gibi nesli tükenmiş türleri geri kazanmayı amaçlayan, kar amacı gütmeyen bir koruma kuruluşudur.
Revive and Restore'un baş bilim adamı Ben Novak, şuna inanıyor: Bu araştırma büyük önem taşıyor, çünkü artık onların yöntemlerini diğer türleri 'diriltmek' için kullanabiliriz. Kuruluşun kurucularından Stewart Brand şunları söyledi: "Yok olma dönemi (nesli tükenmiş türlerin dirilişi) geliyor. Sonunda, türlerin yeniden dirilişinin başka bir biçimi olarak kabul edilecek, "Bu, kurdu Yellowstone Park'a geri götürüp kunduzu İsveç ve İskoçya'ya geri göndermek gibi."
Şekil "Yeniden diriltme" çalı moasının teknik prensibi, mamutun "diriltilmesi" ile aynıdır.
Peki bilim adamları bunu nasıl başardı? Önce bilim adamı Bir çalı moa örneğinden kasık kemiği örneği toplandı Örnek, Toronto'daki Royal Ontario Müzesi'nde sergileniyor.
Sonra onlar Ondan DNA'yı çıkarın . Ancak bu adım göründüğü kadar basit değildir. San Francisco'daki California Üniversitesi'nden Shapiro'ya göre, "DNA'nın bozulması ölümden sonraki birkaç gün içinde başlıyor. Bu nedenle, bir numuneden DNA bir şarap kadehi parçası gibidir." Neyse ki, günümüzün yüksek verimli genom sıralayıcıları bu sorunu mükemmel bir şekilde çözebilir!
Büyük ölçüde paralel dizileme olarak da bilinen yüksek verimli gen dizileme, DNA'yı (veya cDNA'yı) rastgele parçalamak ve bir dizileme kitaplığı hazırlamak için adaptörler eklemektir. Uzatma reaksiyonu, karşılık gelenleri saptamak için kitaplıktaki on binlerce klon üzerinde gerçekleştirilir. Sinyal ve son olarak sıra bilgisi alın. Sanger yöntemiyle temsil edilen geleneksel sıralama yöntemiyle karşılaştırıldığında, yüksek verimli sıralama teknolojisi büyük ölçekli örnekleri işlerken önemli avantajlara sahiptir, hızlıdır (iki gün) ve çoktur (milyonlarca klon) ve omik araştırmasının ana teknolojisi haline gelmiştir. .
Bilim adamları, yüksek verimli genom dizileyicilerinin yardımıyla DNA parçalarının dizilişini başardılar. Daha sonra, DNA parçasının genom üzerindeki konumunu bulmanız gerekir: Hangi sırayla hangi kromozomlarda.
Bu amaçla Harvard Üniversitesi'nden Alison Cloutier ve diğer üyeler, milyonlarca DNA fragmanında yaklaşık 900 milyon nükleotidi analiz ettiler ve DNA fragmanlarını bulmak için bunları emu genomuyla karşılaştırdılar. Bunun nedeni, diğer sekiz (tümü tükenmiş) moa türü de dahil olmak üzere kuş genomunun hepsinin benzer yapılara sahip olmasıdır. Başka bir deyişle, belirli özellikleri kontrol eden genler aynı kromozomda olma eğilimindedir ve farklı genlerin dizilişi benzerdir.
Şekil | Küçük çalı moa ve birkaç yakın akrabanın genomlarının karşılaştırması
Aslında, akrabaları karşılaştırmanın bu yöntemi, eski gen araştırmalarında yaygın olarak kullanılmıştır. Örneğin Shapiro ve araştırma ekibi, güvercinlerin kısa DNA parçalarının dizisini yeniden birleştirmek için şerit güvercinlerin genomunu kullandı. Şu anda, aynı zamanda dodo için de benzer bir şey yapmaya çalışıyor: Nicobar güvercininin (dodoya en yakın tür) genomunu şablon olarak kullanmak.
Başka bir örnek olarak, Harvard Üniversitesi'ndeki George Church ekibi, mamut DNA rekombinasyonunda referans olması için fil kromozomlarını sıralıyor. . Ek olarak, araştırmalara göre, mamutun neslinin tükenmesi, herpes virüs enfeksiyonu ile ilgilidir. Bu nedenle Church ekibi, genomu yeniden düzenlemeden önce herpes virüsüne dirençli genleri tanıtmak için genetik mühendisliği kullanmayı planlıyor. Church, bu yıl araştırma ilerlemelerini açıklayacaklarını söyledi.
Şekil Ben Mezrich yeni kitabı "Mamut: Tarihin En İkonik Nesli Tükenmişlerinden Birini Canlandırma Yolculuğunun Gerçek Hikayesi" ni anlatıyor (Woolly: Tarihin En İkonik Nesli Tükenmiş Birinden Birini Canlandırma Arayışının Gerçek Hikayesi). Türler)
Bu çalışmada, Harvard Üniversitesi'ndeki bilim adamları moa'nın genomunun yaklaşık% 85'ini kurtardı.
"Diğer% 15'in emu genomundan kurtarılması zor." Novak, "Küçük parçaları tam bir genoma eklemek çok zor." Princeton Üniversitesi doktora sonrası araştırmacısı Charlie Feigin de aynı görüşü dile getirdi: "Yakın akrabalardan alabilirsiniz. İpucu arayın, ancak bu, nesli tükenmiş bir türün tam ve doğru bir genomunun elde edilebileceğini garanti edemez. "
Resim George Kilisesi ve "Mamut" karşı karşıya
Buna göre bilim adamları, soyu tükenmiş türlerin bir araya getirilmiş genomunu canlı bir türün yumurtalarına enjekte ettikten sonra nesli tükenmiş türleri yeniden üretebilseler de, orijinal türün mükemmel bir kopyası olmayabilir. Örneğin, ilkel güvercinlere kıyasla bu şekilde elde edilen güvercinler aynı besinle beslenebilir ancak farklı üreme ve sosyal davranışlara sahip olabilir.
ve, Kuş yumurtalarında genom transferini gerçekleştirmek aslında memelilere göre daha zordur . Hepimizin bildiği gibi, ilk sansasyonel "Dolly koyun teknolojisi" olan klonlama teknolojisi ile memeli genleri memeli yumurta hücrelerinde yeniden birleştirilebilir.
Brand, "Ama en azından şimdiye kadar, bu yabani kuşlar için geçerli değil," dedi. Tek çözüm, genomu yumurtalara veya spermlere dönüşebilen embriyonik hücrelere dönüştürmektir. Bu yöntem son zamanlarda evcil tavuklarda başarılı olmuştur.
Aslında, soyu tükenmiş genomların rekombinasyonu bu alanda nadir değildir. Novak'a göre: "Resmen dört veya beş nesli tükenmiş genom rekombinasyon çalışması olduğu bildirildi, ancak gerçekte yok olma genomu rekombinasyonu üzerine yapılan çalışmaların sayısı yayın sayısının dört katı olabilir."
Bunlar arasında, genom yeniden düzenlenmesine yakın olan türler arasında mamutlar, güvercinler ve soyu tükenmiş iki eski insan, Neandertaller ve Denisovanlar yer alıyor. Ek olarak, 1984 yılında, henüz "Genom Taş Devri" ndeyken, bataklığın DNA sekanslaması gerçekleştirildi.Bu DNA sekanslamasına ulaşan ilk soyu tükenmiş türdü, ancak modern standartları karşılamadı.
Şekil | Neandertal
Resim | Denisovan
Buna ek olarak, bilim adamları dodo ve büyük auk'un genomlarını yeniden düzenlemeye de yakınlar. Sadece Hint Okyanusu'ndaki Mauritius adasında bulunan uçamayan bir kuş olan dodo, 17. yüzyılın sonunda tükendi; Kuzey Atlantik'te doğan büyük auk, 19. yüzyılın ortalarında yok oldu. Ayrıca geçen ay Avustralyalı araştırmacılar, 1936'da nesli tükenen Tazmanya kaplanının genomunu ortaya çıkardı.
Şekil | Dodo modeli
Ancak bazı bilim adamları bu nesli tükenmiş türlerin dirilişini desteklemiyorlar, doğal seçilim nedeniyle yapay olarak çoğaltılan türler şiddetli rekabetten sağ çıkamayabilir. Ek olarak, bazı muhalifler, bilim insanlarının nesli tükenme tehdidi altındaki yeni türlere daha fazla dikkat etmesi gerektiğine inanıyor.
Queensland Üniversitesi'nden bilim adamı Hugh Possingham, yaptığı açıklamada şunları söyledi: " Mevcut kaynakları azaltmamasını sağlarsak, yok olma kavramı yeni bilimsel alanların doğmasına ve çevrenin korunmasına katkıda bulunabilir. "
" Bununla birlikte, en iyisi, acil yardıma ihtiyacı olan türlere odaklanmaktır. . "Ekledi.
