I ricercatori hanno sequenziato con successo il più antico RNA mai recuperato dai resti di un mammut lanoso di nome Yuka, morto circa 39.000 anni fa. Si tratta di un risultato notevole in quanto l’RNA si degrada rapidamente dopo la morte, molto più velocemente del DNA, per cui non si riteneva possibile riuscire ad estrarne di così antico.
Ma l’ottimo stato di conservazione dei tessuti di Yuka, rimasta congelata per 39.000 anni nel permafrost siberiano ha permesso ad un team di genetisti di estrarre e analizzare frammenti di RNA sia dalla pelle che dal tessuto muscolare, stabilendo un nuovo punto di riferimento nella paleogenomica.
I resti di Yuka furono scoperti nel 2010, straordinariamente intatti e congelati nel terreno ghiacciato della Siberia nord-orientale. Il giovane mammut, la cui morte si stima sia avvenuta intorno ai 5 o 6 anni, era straordinariamente ben conservato. Ora, grazie a nuove tecniche e a un pizzico di fortuna è stato possibile rilevare le tracce molecolari dell’attività biologica del suo corpo poco prima della morte.
Questa scoperta è significativa perché, a differenza del DNA, che codificaa le istruzioni genetiche, l’RNA riflette i geni attivamente utilizzati in un momento specifico. In altre parole, non si limita a dire agli scienziati come era fatto un mammut, ma mostra anche come funziona.
Ultimi passaggi impressi nell’attività genetica muscolare
Il team, con sede presso l’Università di Stoccolma e SciLifeLab, ha scoperto l’RNA legato alla contrazione muscolare e alla regolazione metabolica indotta dallo stress, secondo lo studio pubblicato su Cell. Questi risultati sono in linea con precedenti prove fisiche secondo cui Yuka potrebbe essere stato attaccato da leoni delle caverne e essere caduto in una pozza di fango, dove è morto, mentre fuggiva.
In particolare, solo uno dei dieci campioni di mammut analizzati ha prodotto RNA sufficientemente dettagliato per il sequenziamento. Secondo i ricercatori, il tessuto di Yuka era straordinariamente ben conservato, il che ha permesso di recuperare campioni così buoni da permettere il sequenziamento.
Echi molecolari nell’RNA non codificante
Oltre all’RNA che codifica per le proteine, gli scienziati hanno trovato anche microRNA , piccole molecole che regolano l’espressione genica senza produrre proteine. Questi microRNA presentavano rare mutazioni, a conferma della loro origine specifica dei mammut , come afferma il bioscienziato molecolare Marc Friedländer, uno dei ricercatori coinvolti nel progetto.
Il rilevamento di queste molecole regolatrici, in particolare quelle specifiche del tessuto muscolare, fornisce la prova diretta che la regolazione genica avviene in tempo reale a livello cellulare.
Secondo Friedländer: “I microRNA specifici per i muscoli che abbiamo trovato nei tessuti dei mammut sono la prova diretta che la regolazione genica avveniva già in tempo reale nell’antichità. È la prima volta che si ottiene un risultato del genere.”
Questo tipo di RNA non era mai stato sequenziato da materiale così antico, il che rende la scoperta un punto di svolta nella paleogenomica. Amplia i confini delle informazioni biologiche che possono essere recuperate da campioni antichi.
Un mammut, tante possibilità
Sebbene studi precedenti fossero già riusciti a sequenziare DNA antico, anche di mammut di oltre un milione di anni, il salto all’RNA è stato a lungo considerato improbabile. La rapida degradazione dell’RNA in genere gli impedisce di sopravvivere per più di qualche centinaio di anni.
Fortunatamente, il corpo di Yuka, conservato nel permafrost e rimasto pressoché intatto per quasi 40.000 anni, ha smentito queste aspettative. Secondo il genetista evoluzionista Love Dalén, autore principale dello studio, i risultati dimostrano che le molecole di RNA possono durare molto più a lungo di quanto si pensasse in precedenza, se le condizioni ambientali sono favorevoli.
“Ciò significa che non solo saremo in grado di studiare quali geni sono ‘attivati’ in diversi animali estinti, ma sarà anche possibile sequenziare virus a RNA, come quelli dell’influenza e dei coronavirus, conservati nei resti dell’era glaciale”.
Questa scoperta apre le porte a nuovi tipi di indagini, sebbene lo studio evidenzi anche quanto siano rari tali ritrovamenti. Dei dieci mammut analizzati, solo tre hanno mostrato tracce di RNA antico, e solo uno ne ha prodotto abbastanza per uno studio dettagliato.
