СИДЯ НА КРЫЛЕЧКЕ 
Ученые обнаружили самую древнюю из известных РНК, молекулу, необходимую для большинства биологических функций, у шерстистого мамонта, обитавшего в Сибири около 39 000 лет назад. Это свидетельствует о том, что РНК может сохраняться дольше, чем считалось ранее, и открывает новые возможности для изучения организмов, живших в далеком прошлом.
Успешно выделенная и секвенированная РНК была извлечена из мышечной ткани левой передней лапы молодого самца мамонта, предположительно в возрасте от пяти до десяти лет, туша которого была обнаружена в 2010 году в сибирской вечной мерзлоте на российском Дальнем Востоке вдоль побережья Ойогос-Яра, граничащего с морем Лаптевых.
Мамонт, получивший имя Юка, представляет собой одну из наиболее хорошо сохранившихся замороженных туш этого вымершего вида. Анализ его РНК, среди прочего, показал, какие гены были «включены» в тканях Юки примерно в момент смерти, демонстрируя признаки клеточного стресса.
Большая часть знаний о доисторических организмах получена из изучения ископаемых скелетов, но возможности таких исследований в отношении их биологии ограничены. Однако растущая способность извлекать характерные биомолекулы из древних останков открыла новые пути для понимания таких организмов.
Достижение в изучении РНК дополняет успехи последних лет в изучении древней ДНК, молекулы, несущей генетические инструкции для всех живых организмов, и древних белков, молекул, которые строят и управляют большей частью клеточного механизма.
РНК, сокращение от рибонуклеиновая кислота, служит для передачи сообщений от генома организма к его клеточным механизмам, указывая клеткам, какие гены активировать или деактивировать, как и когда регулировать их функцию и какие белки производить.
«С помощью РНК можно получить доступ к фактической биологии клетки или ткани, происходящей в режиме реального времени в последние мгновения жизни организма», — сказал Эмилио Мармоль, генетик, ветеринар и биоинформатик из Института «Глобус» Копенгагенского университета, ведущий автор исследования, опубликованного в прошлом месяце в журнале Cell.
«Это дает нам прямой доступ к функциональному ландшафту клеточного метаболизма шерстистых мамонтов при их жизни, чего невозможно — по крайней мере, в той степени, в которой мы это описываем, — используя только ДНК или белки. Добавление этого слоя информации обеспечивает более полное представление о биологии шерстистых мамонтов», — сказал Мармол.
РНК более хрупкая, чем ДНК и белки. Самая древняя ДНК, обнаруженная на сегодняшний день, была выделена из осадочных пород Гренландии и принадлежала животным, растениям и микробам, возраст которых составляет около 2 миллионов лет. Самые древние белки были обнаружены в зубных останках безрогого носорога, жившего около 23 миллионов лет назад в канадской Высокой Арктике.
До настоящего времени самая древняя из обнаруженных РНК принадлежала волчонку, жившему в Сибири около 14 000 лет назад.
«Я думаю, ключевое открытие заключается в том, что мы можем извлечь РНК из такого древнего образца. Это подтверждение принципа, которое открывает двери для гораздо более детального анализа закономерностей экспрессии генов у мегафауны ледникового периода», — сказал генетик и соавтор исследования Лав Дален из Стокгольмского университета и Центра палеогенетики в Швеции.
Перед смертью Юка перенесла травму: глубокие порезы на ее шкуре указывали на нападение пещерного льва — вымершего вида, который был более крупным и приспособленным к холоду родственником современного африканского льва.
«Ни один из следов не является достаточно серьезным, чтобы стать причиной смерти, поэтому до сих пор не совсем ясно, почему умерла Юка», — сказал Дален.
Исследователи обнаружили в теле Юки молекулы РНК, кодирующие белки, участвующие в сокращении мышц и регуляции метаболизма в условиях стресса, возможно, но не обязательно, возникшего в результате этого нападения.
Ученые долгое время считали, что РНК разрушается всего через несколько минут или часов после смерти, но это исследование и другие показали, что при определенных условиях она может сохраняться гораздо дольше. Холодные условия Сибири оказались особенно благоприятны для сохранения РНК.
ДНК Юки также была секвенирована этими и другими исследователями ранее. Ранее считалось, что это самка, но генетические данные показали, что Юка, рост которой в плечах составлял около 1,6 метра, был самцом, имеющим Х- и Y-хромосомы.
Исследователи считают, что при правильных условиях РНК можно извлечь даже из более древних останков, отмечая, что древняя РНК открывает множество возможностей.
«Мы надеемся, что наша работа вызовет возобновленный интерес к изучению РНК в других древних останках, не обязательно относящихся к ледниковому периоду или вымершим видам, но также и к средневековым или историческим останкам как вымерших, так и ныне живущих организмов», — сказал Мармол.