Ar putea fi clonați dinozaurii? Ce spun cercetătorii

• Spre deosebire de ceea ce se întâmplă în filme, rășina de copac fosilă nu este o alegere bună pentru a conserva ADN-ul, o moleculă fragilă care poartă instrucțiunile genetice pentru dezvoltarea, funcționarea, creșterea și reproducerea tuturor organismelor cunoscute.
• În 2020, un studiu publicat în revista PLOS ONE a încercat să determine dacă și cât timp poate fi conservat ADN-ul insectelor închise în materiale rășinoase.
• În ciuda optimismului lor de a adăuga acest tip de analiză a ADN-ului foarte vechi la metodele mai obișnuite, cercetătorii nu au nicio intenție de a clona dinozauri în viitorul apropiat.

În 2020, un studiu publicat în revista PLOS ONE a încercat să determine dacă și cât timp poate fi conservat ADN-ul insectelor închise în materiale rășinoase. În ciuda optimismului lor de a adăuga acest tip de analiză a ADN-ului foarte vechi la metodele mai obișnuite, cercetătorii nu au nicio intenție de a clona dinozauri în viitorul apropiat.

Romanul științifico-fantastic din 1990 și, ulterior, franciza cinematografică de succes „Jurassic Park” au popularizat ideea că chihlimbarul ar putea păstra țesuturile moi și chiar moleculele de ADN timp de milioane de ani.

Însă încercările reale de a extrage ADN din chihlimbar sau din substanțe similare au eșuat până în prezent, iar probele încorporate în rășină au fost considerate nepotrivite pentru examinări genetice, scrie Forbes.

Spre deosebire de ceea ce se întâmplă în filme, rășina de copac fosilă nu este o alegere bună pentru a conserva ADN-ul, o moleculă fragilă care poartă instrucțiunile genetice pentru dezvoltarea, funcționarea, creșterea și reproducerea tuturor organismelor cunoscute. Atunci când o substanță vâscoasă prinde în capcană un animal mic, țesutul moale începe să se descompună imediat și cea mai mare parte a ADN-ului se pierde înainte ca întregul animal să fie chiar încapsulat. Chiar dacă o parte din ADN se păstrează, compușii chimici ai rășinii vor reacționa cu acesta, distrugându-l în timp.

Studiile trecute nu au avut succesul sperat

În 2020, un studiu publicat în revista PLOS ONE a încercat să determine dacă și cât timp poate fi conservat ADN-ul insectelor închise în materiale rășinoase. Cercetătorii au colectat mici gândaci ambrozia care au fost prinși în rășina unor arbori de chihlimbar (Hymenaea), o specie endemică din insula Madagascar. Compoziția chimică a acestei rășini de copac moderne este foarte asemănătoare cu cea a chihlimbarului fosilizat. Probele au fost depozitate timp de 2 până la 6 ani și apoi prelucrate.

Studiul a concluzionat că, deși este foarte fragilă, ADN-ul a fost totuși conservat în probe. Primele încercări folosind etanol pentru a dizolva rășina care înconjoară gândacii s-au dovedit a fi contraproductive. Alcoolul reacționează cu rășina, distrugând orice ADN. Această observație ar putea explica de ce încercările anterioare de a extrage ADN au fost întotdeauna nereușite.

Chiar și după perfecționarea procesului de extracție prin schimbarea substanțelor chimice, au apărut noi probleme. Reacția în lanț a polimerazei (sau PCR) este folosită pe scară largă pentru a replica fragmente mici de ADN, dar cercetătorii au descoperit că această metodă nu este foarte eficientă în cazul ADN-ului extras din materiale rășinoase. Este posibil, așa că autorii, ca substanțele care se găsesc în rășină să inhibe substanțele chimice folosite pentru a copia șiruri unice de ADN. Abia după ce au curățat cu grijă probele și au repetat de mai multe ori procesul PCR, a fost replicat suficient ADN pentru a studia genomica organismului încorporat.

Încă nu este clar cât timp poate supraviețui orice material genetic în interiorul rășinii. Cercetătorii speră să aplice noua metodă la alte exemple de țesut moale încorporat în rășină și să determine astfel rata de descompunere a ADN-ului. Apa pare să joace, de asemenea, un rol esențial în potențialul de conservare. Rășina creează o barieră impermeabilă, păstrând umiditatea în țesutul moale. Acest lucru ar putea afecta, de asemenea, stabilitatea materialului genetic.

ADN-ul poate fi conservat și în rocă, o zic descoperirile recente

În 2021, o echipă de oameni de știință de la Institutul de Paleontologie și Paleoantropologie a Vertebratelor (IVPP) al Academiei Chineze de Științe și de la Muzeul de Natură Shandong Tianyu (STM) a reușit să identifice cu succes molecule asemănătoare ADN-ului conservate în celule dintr-o fosilă de dinozaur veche de 125 de milioane de ani.

Dinozaurul, numit Caudipteryx, era un omnivor mic de mărimea unui păun, cu pene lungi la coadă. Acesta a cutreierat malurile lacurilor puțin adânci din biota Jehol din provincia Liaoning în timpul Cretacicului timpuriu.

„Datele geologice s-au acumulat de-a lungul anilor și au arătat că conservarea fosilelor din Jehol Biota a fost excepțională datorită cenușii vulcanice fine, bogate în siliciu, care a îngropat carcasele și le-a conservat până la nivel celular”, a declarat LI Zhiheng, profesor asociat la IVPP și coautor al acestui studiu publicat în revista Communications Biology.

Oamenii de știință au extras o bucată de cartilaj articular distal din femurul drept al acestui specimen, l-au decalcificat și au folosit diferite metode microscopice și chimice pentru a-l analiza. Ei și-au dat seama că toate celulele fuseseră mineralizate prin silicificare după moartea animalului. Cel mai probabil, această silicificare este cea care a permis conservarea excelentă a acestor celule.

Mai mult, echipa a izolat câteva celule și le-a colorat cu o substanță chimică folosită în laboratoarele de biologie din întreaga lume. Se știe că această substanță chimică purpurie, numită hematoxilină, se leagă de nucleele celulelor. După colorarea materialului de dinozaur, o celulă de dinozaur a prezentat un nucleu purpuriu cu câteva fire purpurii mai întunecate. Acest lucru înseamnă că celula de dinozaur veche de 125 de milioane de ani are un nucleu atât de bine conservat încât păstrează unele biomolecule originale și fire de cromatină.

Cromatina din celulele tuturor organismelor vii de pe Pământ este formată din molecule de ADN strâns compactate. Astfel, rezultatele acestui studiu oferă date preliminare care sugerează că s-ar putea să se fi păstrat încă rămășițe din ADN-ul original al dinozaurilor. Dar pentru a testa cu precizie acest lucru, echipa trebuie să lucreze mult mai mult și să folosească metode chimice mult mai rafinate decât colorarea pe care au folosit-o aici.

„Să fim sinceri, suntem în mod evident interesați de nucleele celulelor fosilizate, deoarece aici ar trebui să se afle cea mai mare parte a ADN-ului, dacă acesta a fost conservat”, a declarat Alida Bailleul, autorul studiului. În 2020, ea a publicat un alt studiu care a raportat o conservare excepțională a nucleelor și a biomoleculelor în celulele cartilaginoase ale unui dinozaur din Montana. „Așadar, avem date preliminare bune, date foarte interesante, dar abia începem să înțelegem biochimia celulară în fosile foarte vechi. În acest moment, trebuie să lucrăm mai mult.”

În ciuda optimismului lor de a adăuga acest tip de analiză a ADN-ului foarte vechi la metodele mai obișnuite – cum ar fi ADN-ul recuperat din materialul scheletic, mumificat și țesuturile congelate ale unor fosile mult mai tinere – cercetătorii nu au nicio intenție de a clona dinozauri în viitorul apropiat.