Како научниците анализираат древна ДНК од стари коски
Во 1976 година работниците што ископувале тунел за метрото во Торонто наишле на многу стари коски. Истражувачите потоа утврдиле дека делумниот череп и фрагментите од рогови што биле пронајдени се стари околу 12.000 години.
Тие ископани фосили се единствениот познат примерок од „Torontoceros hypogaeus“, сега веќе изумрен вид копитар. Истражувачите потоа откриле дека копитарот бил роднина на белоопашестиот елен, откритие кое го добиле благодарение на можностите што ги нуди секвенционирањето на ДНК.
Но, како точно научниците извлекуваат ДНК од коски стари илјадници години? Па, потребна се стерилна лабораторија, малку дупчење и многу среќа.
ДНК има насекаде, а тоа може да биде проблем
Сите ние живееме опколени од ДНК. Секое кивање и кашлање остава парчиња од нас кои лебдат во воздухот и потоа се таложат на земјата, но околу нас има и невидливи бактерии и вируси, а сите тие имаат своја ДНК.
Како што објаснува Арон Шафер, вонреден професор на Универзитетот „Трент“, за да можеме да ги издвоиме и уништиме сите можни загадувачи од целата ДНК што лебди наоколу, потребна е лабораторија со ултравиолетови светла. Истражувачите со УВ-зрачење ги убиваат сите вируси и бактерии што се останати на надворешниот слој на фосилите, пред да го изгребат. Потоа се користи дупчалка за да се влезе во внатрешноста на коската, со што се генерира прав.
- Го земаме правот и се надеваме дека во него има клетки што содржат фрагменти од ДНК - вели Шафер.
Понекогаш се корисни и надворешните извори на ДНК
Кога Николас Раскован, биолог во парискиот Институт „Пастер“, ги испитувал забите на војниците што биле во војската на Наполеон, тој сакал да открие што ги убило кога се повлекувале од Русија во 1812 година.
Во еден неодамнешен труд, тој објаснил како секвенционирањето на ДНК на забите открило дека војниците починале од ентерична и рецидивирана треска. Истражувачите ги отвориле забите за да пристапат до забната пулпа, мекото ткиво кое е снабдено со крв. Од тоа ткиво тимот потоа ја извлекол ДНК од смртоносните бактерии што ги носеле војниците.
Како да се изолира ДНК
Откако истражувачите ќе ја добијат својата ДНК-прашина, таа се изолира. Сè уште има многу работи во тој прав што не се само ДНК, како што се протеините. За истражувањето, Раскован користел хемиски реагенси за да ги раствори несаканите материи, оставајќи ја ДНК. Растворот потоа бил измешан со силиконски прав, кој има позитивен полнеж.
-ДНК-синџирот има повеќе негативни полнежи. Тоа значи дека ако имате нешто што има позитивен полнеж, може да работи како магнет. Тој магнетизам им помага на ДНК-синџирите да се залепат за силиконот, така што тие потоа можат да се прочитаат - истакнува Раскован.
Дигитализирање на ДНК со машини
Потоа, таа физичка ДНК треба да се дигитализира за да може да се анализира. Иако на пазарот има неколку, Раскован вели дека најчестата е машината од компанијата „Илумина“.
Овие машини веќе имаат библиотека од вештачки направени молекули на ДНК кои се нарекуваат адаптери. Овие адаптери, кои се толку мали што се мерат во ангстреми, или еден милијардити дел од метарот, потоа се мешаат со оригиналниот примерок. Адаптерите дејствуваат како ознаки за да се осигурат дека машината може да ги прочита ДНК-синџирите на кои се врзуваат адаптерите.
Машината дејствува како еден вид камера, фотографирајќи ги примероците и користејќи ги адаптерите за да ги идентификува базните парови и да ги компилира во текстуална датотека. Така, градбените блокови се конвертираат во дигитални податоци што можат да се гледаат, сортираат, анализираат и споредуваат.
Древната ДНК може да биде тешка за обработка
Иако секвенционирањето на ДНК сега многу се применува, од криминалистичка форензика до медицински истражувања, може да биде многу тешко да се користи за постари примероци бидејќи ДНК-синџирите може да бидат оштетени или нецелосни. За среќа, ДНК се променила релативно малку во текот на милиони години. За истражувањето на Шафер, тоа значело дека е можно да се користат хемиски реакции за да се пополнат или поправат сите делови што недостигаат.
Постои само еден проблем - машината ја анализира целата ДНК во примерокот, без разлика дали е тоа она што го бараат истражувачите или не. За Раскован, тоа значи дека може да има ДНК од војниците, а за Шафер, ДНК од сите микроорганизми што се пробиле во фосилот откриен во Торонто.
И Раскован и Шафер признаваат дека постои уште една клучна состојка за нивниот успех - среќата. Ако помине премногу време или примероците биле во несоодветни услови, ДНК што ја бараат може да се деградира и да биде бескорисна. Сепак, технологијата постојано се подобрува, а секвенционирањето би можело да се примени на сè повеќе примероци.
Извор: popsci.com
Фото: Freepik