Тщательный анализ генома мамонта показал ученым изменения в генах, которые позволили этим представителям семейства слоновых выживать при низких температурах последнего ледникового периода. Данное открытие еще на один шаг приблизило науку к технической возможности вернуть на планету вымерших животных. О генетической основе уникальности мамонтов сообщается в журнале Cell Reports.
Винсент Линч (Vincent Lynch) из Чикагского университета и его коллеги провели глубокое секвенирование геномов двух мамонтов и трех азиатских слонов — ближайших родственников мамонтов. Все геномы сравнивались друг с другом, а также с геномом африканского слона (представителя более далекого рода).
Генетики выявили примерно 1,4 миллиона вариантов генов, уникальных для мамонтов. Эти варианты меняли белки, вырабатываемые примерно 1600 генами. Затем ученые обратились к массивным базам данных — для оценки функций генов и их влияния на жизнедеятельность организма.
Оказалось, что характерные для мамонтов изменения генов были ближе всего связаны с метаболизмом жиров (в том числе бурого жира), инсулиновой сигнализацией, ростом волос и развитием кожи (в том числе гены, ассоциирующиеся с более светлой шерстью), ощущением температуры и суточным ритмом. Все эти свойства организма имели важное значение для адаптации к экстремальному холоду и полярной ночи. Наконец, ученые определили гены, определяющие анатомические особенности мамонтов (форму черепа, маленькие уши и короткие хвосты).
Особый интерес для исследователей представляла группа генов, отвечающих за ощущение температуры, которые также играют важную роль в росте волос и запасании жира. Ученые смогли воссоздать древний вариант одного из этих генов (TRPV3). При пересадке его в клетки человека оказалось, что TRPV3 мамонта вырабатывает белок, реагирующий на тепло слабее, чем тот, что кодируется слоновьей версией TRPV3. Аналогично, лабораторные мыши, в организме которых TRPV3 был отключен искусственным образом, предпочитают холодные помещения, а их волосы более волнистые.
Хотя функции выявленных учеными генов в целом хорошо соотносятся с условиями среды обитания мамонтов, Линч предупреждает, что по одному лишь геному невозможно определить, на что именно влиял тот или иной ген.
«Мы не можем точно узнать о действии этих генов, пока кто-нибудь не воскресит живого мамонта. Впрочем, кое о чем можно догадаться с помощью лабораторных экспериментов», — сообщил ученый.
Сейчас Линч и его коллеги планируют экспрессировать белки мамонтов в клетках слонов. Хотя целью Линча является изучение молекулярных основ эволюции, генетик признает, что высококлассное секвенирование и анализ генома мамонта может стать основой для проекта «воскрешения» древних животных.
«Со временем мы получим техническую возможность это сделать. Но вопрос в другом: стоит ли осуществлять подобное? Лично я считаю, что нет. Мамонты вымерли, а среда, в которой они жили, изменилась. Есть немало животных на грани вымирания, требующих нашей помощи», — заключил генетик.
