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Uma equipe internacional de pesquisadores alcançou um feito inédito ao reconstruir o genoma e as estruturas cromossômicas tridimensionais de um mamute-lanoso de 52 mil anos. Esse marco representa a primeira vez que tal feito é realizado em uma amostra de DNA antigo, graças à preservação excepcional proporcionada pela liofilização natural do mamute, que morreu e foi rapidamente desidratado em condições frias no nordeste da Sibéria. Publicado em 11 de julho p.p. na revista *Cell*, o estudo detalha como os cromossomos fossilizados, que são cerca de um milhão de vezes mais longos que os fragmentos de DNA antigos típicos, fornecem informações sobre a organização do genoma do mamute dentro de suas células vivas e quais genes estavam ativos no tecido da pele do qual o DNA foi extraído.
“Este é um novo tipo de fóssil, e sua escala supera a de fragmentos individuais de DNA antigo – um milhão de vezes mais sequência”, afirma Erez Lieberman Aiden, diretor do Centro de Arquitetura Genômica da Baylor College of Medicine e autor correspondente do estudo. “É também a primeira vez que um cariótipo de qualquer tipo é determinado para uma amostra antiga.” A maioria das amostras de DNA antigo consiste em pequenos fragmentos de DNA fragmentados, mas a equipe conseguiu testar dezenas de amostras ao longo de cinco anos até encontrar um mamute-lanoso excepcionalmente bem preservado, escavado em 2018.
“Achamos que ele liofilizou espontaneamente logo após sua morte”, explica Olga Dudchenko, coautora do estudo e pesquisadora no Centro de Arquitetura Genômica da Faculdade de Medicina Baylor. “A arquitetura nuclear em uma amostra desidratada pode sobreviver por um período incrivelmente longo de tempo.” Para reconstruir a arquitetura genômica do mamute, os cientistas extraíram DNA de uma amostra de pele retirada atrás da orelha do mamute. Eles usaram um método chamado Hi-C, que permite detectar quais seções de DNA estão em estreita proximidade espacial e interagem entre si em seu estado natural no núcleo.
“Imagine que você tem um quebra-cabeça com três bilhões de peças, mas não tem a imagem do quebra-cabeça final para trabalhar”, diz Marc A. Marti-Renom, coautor do estudo e professor de pesquisa do ICREA, além de genomicista estrutural do Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica (CNAG) e do Centre for Genomic Regulation (CRG) em Barcelona. “O Hi-C permite que você tenha uma aproximação dessa imagem antes de começar a juntar as peças do quebra-cabeça.” Os pesquisadores combinaram as informações físicas da análise Hi-C com o sequenciamento de DNA para identificar as seções de DNA interagindo e criar um mapa ordenado do genoma do mamute, utilizando os genomas dos elefantes atuais como referência.
A análise revelou que os mamutes-lanudos tinham 28 cromossomos – o mesmo número dos elefantes asiáticos e africanos modernos. Notavelmente, os cromossomos fossilizados do mamute também retiveram uma enorme quantidade de integridade física e detalhes, incluindo laços de nanoescala que trazem fatores de transcrição em contato com os genes que controlam. Essa descoberta não apenas proporciona uma visão inédita sobre a organização genômica dos mamutes-lanudos, mas também abre novas possibilidades para a pesquisa em genomas antigos, oferecendo uma janela para a biologia e evolução das espécies extintas.
