Wissenschaftler beleben 28.000 Jahre alte wollige Mammutzellen in Mäusen

von Joel Hruska

Der Traum, Arten wie das Wollmammut durch Gentechnik wiederzubeleben, ist alt genug, dass ich mich daran erinnere, dass ich vor 30 Jahren in der Schule Artikel darüber gelesen habe. Wir werden vielleicht nie in der Lage sein, genug reines genetisches Material aus einem intakten Wollmammut zurückzugewinnen, um diesen Ansatz möglich zu machen, aber Wissenschaftler, die an den Überresten des gefrorenen Mammuts namens Yuka arbeiten, haben einen unglaublichen Schritt unternommen, was zumindest einige Zellfunktionen beweisen kann bleiben nach fast 30.000 Jahren intakt.

Yuka wurde 2010 gefunden und ist ein junges Wollmammut, das als das intakteste und am besten erhaltene Mammut gilt, das jemals gefunden wurde. Das war entscheidend für die Bemühungen der Forscher - frühere Tests im Jahr 2009 mit einem weniger gut erhaltenen, aber jüngeren Exemplar im Alter von 15.000 Jahren ergaben überhaupt keine positiven Ergebnisse.

Um es klar zu sagen: Die fraglichen Wissenschaftler konnten Yukas Zellen nicht wieder zum Leben erwecken. Nachdem sie 88 kernähnliche Strukturen aus Yukas Zellen entfernt hatten, injizierten sie diese in Mäuseoozyten - Eier -, um zu sehen, ob sie wieder zu biologischer Aktivität gezwungen werden könnten. Während sich die Zellen letztendlich nicht teilen konnten, unternahmen sie einige Schritte, die für die Zellteilung erforderlich waren, wie beispielsweise die Spindelmontage. Dieser Spindelmontageprozess stellt sicher, dass Chromosomen richtig vorbereitet werden, bevor sich die Stammzelle tatsächlich teilt.

Die Tatsache, dass sich die Zellen nicht vollständig teilen konnten, ist nicht überraschend. Das Ausmaß der genetischen Schäden im Körper von Yuka war enorm, und während die Forscher nach den am wenigsten geschädigten Zellen suchten, konnte keine der Proben, die sie letztendlich aussuchten, vollständig reaktivieren.

Das Forschungsteam war in der Lage, bestimmte biologische Marker in den mit Mammut-DNA implantierten Oozyten zu identifizieren und ein Verhältnis zu erstellen, das angibt, wie beschädigt die Mammutkerne anfangen sollten. Sie markierten dies als DNA-Schadensindex (DDI), wobei ein DDI von 1,0x dem Gesamtschadenniveau entsprach, das in frischem Mäusesperma beobachtet wurde. Der DDI des Mammutkerns variierte beträchtlich von etwas mehr als 1x bis fast 4x. Ein Vergleich der untersten und am stärksten geschädigten Kerne ist unten (f) gezeigt. Wir werden unten über (i) sprechen.

Die (i) -Darstellung zeigt, wie sich das DDI-Verhältnis nach der Aktivierung der Eizellen verändert. In den meisten Fällen stieg die Schadenshöhe mit der Zeit an. In einigen Fällen ging der beobachtete DDI-Spiegel jedoch für einen kurzen Zeitraum oder zumindest deutlich zurück. Dies weist darauf hin, dass DNA-Reparaturmechanismen in den Maus-Oozyten möglicherweise als Reaktion auf die beschädigten Kerne aktiviert wurden. Dies bedeutet nicht, dass das Einstecken eines 30.000 Jahre alten Mammutkerns in eine Eizelle der Mäuse immer dazu führt, dass ein voll funktionsfähiges Mammutgenom auf der anderen Seite herausspringt - es zeigt jedoch an, dass die Reparaturmechanismen in der Zelle aktiv waren Versuch, Doppelstrangbrüche in der DNA zusammenzusetzen. Dies bedeutet, dass in den seltensten Fällen genügend DNA vorhanden war, damit die Zelle überhaupt erkennen konnte, dass sie mit DNA zu tun hatte, und eine Idee hatte, wie sie wieder zusammengefügt werden kann.

Soweit mir bekannt ist, sind dies die engsten Wissenschaftler, die komplexe eukaryotische Tierzellen nach zehntausenden von Jahren auf Eis wieder zum Leben erwecken konnten. Wir haben erfolgreich Viren wiederbelebt, die sich im Permafrost von Auftaugebieten als ruhend befunden haben. Es ist uns jedoch nicht gelungen, lebende Zellen aus einem längst toten Organismus zu gewinnen. Um klar zu sein, wir haben noch immer keine lebensfähigen Zellen gefunden und die Forscher erkennen an, dass sie dieses Problem noch nicht geknackt haben.

Um das Problem in Bezug auf den Computer zu formulieren: Wir haben eine alte MFM-Festplatte mit einem modernen PC verbunden und festgestellt, dass einige ihrer mechanischen Komponenten noch funktionierten, wenn entsprechende Befehle gesendet wurden. Wir haben sogar eine Art "chkdsk" auf der Festplatte selbst ausgeführt, obwohl dies im Kontext der Metapher nicht erfolgreich war. Was wir bisher nicht geschafft haben, ist, ein Betriebssystem zu starten oder dessen Inhalt abzurufen. Dies ist dennoch ein bedeutender Schritt nach vorn und eine faszinierende Entdeckung.

Feature-Bild mit freundlicher Genehmigung von Wikipedia

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  • Ursprünglich am 14. März 2019 auf www.extremetech.com veröffentlicht.