Mamut wróci na Ziemię z futrem i odpornością na zimno. Naukowcy złamali kod

Odporność na zimno to jedno z nowszych ustaleń w trakcie badań nad mamutami. Rok temu pojawiły się informacje na temat specyfiki krwi tego ssaka, związanej z działaniem zimna.

Mamut włochaty dysponował specyficzną krwią, która uodparniała go na działanie silnych mrozów epoki lodowcowej. Nie tylko futro i warstwa tłuszczu, ale właśnie nietypowy układ krwionośny stanowiły o tym, że mógł bez problemu wytrzymywać warunki panujące w Arktyce czy na przedpolu lodowca.

To niezwykłe przystosowanie opisali naukowcy z Uniwersytetu w Manitobie w Kanadzie. Mówimy o pewnej mutacji genetycznej, dzięki której mróz hamował u mamutów uwalnianie tlenu przez hemoglobinę. Odpowiadało za to znajdujące się w ich krwi białko. Temperatura krwi spadała, a jednak mimo tego krążyła ona w ciele zwierzęcia bez przeszkód. Dzięki temu mamut nie tracił ciepła tą drogą.

Kanadyjczycy wykorzystali modelowanie atomowe i odkryli różnice strukturalne w hemoglobinie mamuta wynikające z podstawień trzech aminokwasów, których nie stwierdzono u słoni azjatyckich i afrykańskich.

Te trzy zmiany są kluczem, by zrozumieć, jak mamut włochaty wytrzymywał w mrozach, których nie zniosłoby większość współczesnych zwierząt, w tym żyjące obecnie słonie.

Odtworzenie tej właściwości jest jednak bardzo trudne. Słoń indyjski, na bazie komórek macierzystych którego działa Colossal Biosciences, nie ma takich przystosowań. To indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste, czyli IPSC, a zatem komórki sztucznie uzyskane z somatycznych tkanek słonia indyjskiego poprzez wymuszoną ekspresję w ich jądrach.

Komórki IPS są bardzo podobne do naturalnych komórek macierzystych, takich jak komórki zarodkowe, i mają możliwość różnicowania się, podziału, mają białka i receptory. A zatem to krok do stworzenia zarodka na bazie tych komórek. Pytanie, czy zarodka, który będzie miał odpowiednie cechy mamuta włochatego.

W swoim najnowszym wpisie Colossal Biosciences oświadcza jednak, że tak. "Precyzyjna edycja DNA optymalizuje geny słoni pod kątem przetrwania w zimnych warunkach" - czytamy.

Podobnie rzecz się ma z futrem zwierzęcia o charakterystycznej rudawej barwie i przystosowanej do mrozów strukturze włosów. "Nowy model pracy nad genami pomaga nam precyzyjnie dostroić modyfikacje genetyczne, aby uzyskać charakterystyczne futro mamuta" - uważa Colossal.

Firma pracująca nad przywróceniem światu mamuta włochatego twierdzi, że ma cały kod genetyczny zwierzęcia. "DNA mamuta jest już w pełni odblokowane. Opracowaliśmy pierwszy w historii kompletny genom mamuta z dawnego DNA epoki lodowcowej".

Uzyskany przez Colossal kompletny genom mamuta jest w całości oparty na kodzie genetycznym z wykopalisk, z tkanek miękkich zwierząt zamrożonych w lodzie, które przetrwały do dzisiaj.

To by znaczyło, że Colossal Biosciences porzuciło pomysł korzystania przy tworzeniu genomu z komórek słonia indyjskiego - najbardziej spokrewnionego z mamutem włochatym współczesnego gatunku zwierzęcia - jako punktu wyjścia do tworzenia ssaka. Wykorzysta za to komórki macierzyste słonia do budowy zarodka.

Czy tak będzie w rzeczywistości? To sprawa kluczowa, bowiem słoń indyjski jest podobny do mamuta włochatego, a jednak to nie on. Nie ma wielu jego cech, także tych głęboko ukrytych w anatomii.

Wielu sceptyków zauważa, że hamowanie uwalniania tlenu przez hemoglobinę w krwi mamuta włochatego to odkrycie bardzo świeże. Jeszcze nie tak dawno nie mieliśmy o tym pojęcia. Kto wie, czego jeszcze o tym niezwykłym zwierzęciu nie wiemy...

Zwłaszcza, że przecież Colossal Biosciences podkreśla wyraźnie: "dokonaliśmy precyzyjnych zmian w genach słonia indyjskiego w ponad 20 genach związanych z adaptacją do zimna jak gęste futro i magazynowanie tłuszczu; wykorzystaliśmy zaawansowane techniki edycji genów".

Na zarzuty, że przecież pewne cechy zwierzęcia powstają dopiero pod wpływem warunków zewnętrznych i to one je kształtują, Colossal odpowiada, że opracowała model organoidów włosowych, aby sprawdzić, jak zmiany genetyczne wpływają na rozwój mieszków włosów i ich wzrost pod wpływem warunków środowiskowych. To ma pozwolić zrozumieć gatunkowe cechy przydatne dla przetrwania w trudnym środowisku.

Co to jednak za model i jak Colossal chce kształtować genetycznie zmiany w rozwoju mieszków włosów mamuta, nie wiemy. Nie zostały więc rozwiane wątpliwości, że w laboratoriach Teksasu powstaje w gruncie rzeczy nie mamut włochaty, a jego atrapa.

Zgodnie z założeniami mamut włochaty ma zostać wskrzeszony pod koniec 2028 r.