स्वीडन में वैज्ञानिकों ने एक विलुप्त, 130 वर्षीय तस्मानियाई बाघ से आरएनए बरामद किया, जिसे थाइलेसिन के नाम से भी जाना जाता है। फिर उन्होंने पता लगाया कि इसके ऊतकों में कौन से जीन सक्रिय थे।
डीएनए दिखा सकता है कि कौन से जीन मौजूद हैं, लेकिन जीन अभिव्यक्ति, कौन से जीन एक ऊतक में सक्रिय हैं, जीवित कोशिकाओं में आरएनए की आवश्यकता होती है।
अध्ययन का नेतृत्व स्वीडन के स्टॉकहोम विश्वविद्यालय में डॉ. मार्क आर. फ्रीडलैंडर ने किया, जिसमें आसपास के अनुसंधान केंद्रों का सहयोग मिला।
उनका काम कोशिकाओं में आरएनए जीव विज्ञान और जीन विनियमन पर केंद्रित है, विशेष रूप से विकास को आकार देने वाले छोटे नियामकों पर।
आरएनए आमतौर पर डीएनए की तुलना में तेजी से टूटता है, इसलिए अधिकांश पुराने नमूने अपना ट्रांस्क्रिप्टोम, उन ऊतकों से आरएनए संदेशों का पूरा सेट खो देते हैं।
सूखा भंडारण आरएनए को चबाने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं को धीमा कर सकता है, और संग्रहालय की खाल में कभी-कभी अपेक्षा से अधिक मात्रा होती है।
2019 के एक पेपर से पता चला है कि आरएनए पर्माफ्रॉस्ट और पुराने भेड़िये की खाल में ऊतक संकेतों को बनाए रखने के लिए काफी समय तक जीवित रह सकता है।
थायलासीन, आरएनए, और ऊतक
थाइलेसीन एक थैलीनुमा मार्सुपियल शिकारी था जो गहन शिकार और निवास स्थान के नुकसान के बाद गायब हो गया।
ऑस्ट्रेलिया के राष्ट्रीय संग्रहालय के रिकॉर्ड के अनुसार, 7 सितंबर, 1936 को अंतिम ज्ञात थायलासीन की मृत्यु होबार्ट के ब्यूमरिस चिड़ियाघर में हुई थी।
उस नमूने को स्वीडिश संग्रहालय में कमरे के तापमान पर सुखाया गया, और इसने अनुक्रमण के लिए त्वचा और मांसपेशी ऊतक प्रदान किए।
आधुनिक संदूषण से बचने के लिए, टीम ने प्राचीन अणुओं के लिए बनाए गए साफ कमरों में काम किया और संभावित मानव प्रबंधन पर नज़र रखी।
यह साबित करना कि आरएनए थाइलेसिन से था
कोई यह कैसे सुनिश्चित कर सकता है कि यह आरएनए थाइलेसिन से आया है, न कि किसी आधुनिक संदूषक से?
अधिकांश अध्ययन थाइलेसिन जीनोम से मेल खाते हैं, और मानव अनुक्रम निचले स्तर पर दिखाई देते हैं जो सामान्य संग्रहालय प्रबंधन के लिए उपयुक्त होते हैं।
उन्होंने मेटाट्रांसक्रिपटॉमिक्स का भी उपयोग किया, जो प्रजातियों और रोगाणुओं की पहचान करने के लिए सभी आरएनए को स्कैन करने का एक तरीका है, ताकि थाइलेसिन के टुकड़ों को दूषित पदार्थों से अलग किया जा सके।
रासायनिक निशान, जिसे डीमिनेशन कहा जाता है, क्षति जो एक आरएनए अक्षर को दूसरे में बदल देती है, उम्मीद के मुताबिक टुकड़े के करीब बढ़ जाती है।
मांसपेशियों में जीन गतिविधि पढ़ना
मांसपेशियों में, सबसे मजबूत संकेत संकुचन और ऊर्जा के उपयोग से जुड़े जीन से आते हैं, जिसमें विशाल प्रोटीन टिटिन भी शामिल है।
आरएनए प्रोफ़ाइल ने धीमी मांसपेशी फाइबर की ओर इशारा किया, जो उस स्थान पर फिट होते हैं जहां शोधकर्ताओं ने कंधे के ब्लेड के पास से ऊतक लिया था।
उन्होंने ऑक्सीजन भंडारण और ईंधन पुनर्चक्रण में शामिल संदेशों का भी पता लगाया, यह संकेत दिया कि जीवित रहने के दौरान वे कोशिकाएं कैसे काम करती थीं।
लाखों टुकड़ों के साथ भी, टीम ने पूर्ण मांसपेशी प्रतिलेख का केवल एक छोटा सा टुकड़ा ही पकड़ा, इसलिए दुर्लभ संकेत शांत रहे।
आरएनए और थाइलेसिन त्वचा के नमूने
त्वचा के नमूनों में केराटिन जीन से कई आरएनए टुकड़े थे, जो जानवरों को पहनने से बचाने वाली कठोर बाहरी परत से मेल खाते थे।
त्वचा के दो खंडों में हीमोग्लोबिन आरएनए भी था, जो नमूना तैयार होने पर ऊतक में छोड़े गए रक्त का संकेत था।
चूँकि त्वचा बाहर की ओर बैठती है, यह बाद में रोगाणुओं को ग्रहण कर सकती है, फिर भी थाइलेसिन रीड अभी भी डेटा पर हावी है।
जब टीम ने इन प्रोफाइलों की तुलना जीवित मार्सुपियल्स और कुत्तों से की, तो त्वचा त्वचा की तरह और मांसपेशियां मांसपेशियों की तरह दिखीं।
माइक्रोआरएनए: छोटे नियामक
माइक्रोआरएनए, छोटे आरएनए जो यह निर्धारित करते हैं कि एक जीन कितना प्रोटीन बनाता है, अक्सर लगभग 22 बिल्डिंग ब्लॉक लंबे समय तक चलते हैं।
आरएनए साक्ष्य ने थाइलेसिन-विशिष्ट माइक्रोआरएनए फॉर्म की भी पुष्टि की, जिससे पता चलता है कि करीबी रिश्तेदारों के बीच भी जीन विनियमन कैसे भिन्न हो सकता है।
ये छोटे नियामक त्वचा और मांसपेशियों के बीच तेजी से भिन्न होते हैं, जिससे एक और जांच होती है कि अनुक्रम सही ऊतकों से आए हैं।
थाइलेसिन जीनोम मानचित्र को ठीक करना
वैज्ञानिक कच्चे डीएनए को जीव विज्ञान के लिए उपयोगी संदर्भ में बदलने के लिए जीनोम मानचित्र पर जीन को लेबल करते हुए एनोटेशन का उपयोग करते हैं।
क्योंकि आरएनए तैयार संदेशों से आता है, यह लापता एक्सॉन और पैच अंतराल को उजागर कर सकता है जो केवल डीएनए जीन सूचियों को भ्रमित करता है।
थाइलेसिन में, आरएनए डेटा ने राइबोसोमल आरएनए जीन के संभावित स्थान की ओर इशारा किया जो पहले की असेंबली से अनुपस्थित थे।
एक बेहतर जीनोम मानचित्र शोधकर्ताओं को विलुप्त जानवरों की तुलना जीवित जानवरों से करने में मदद करता है, और यह भविष्य के अध्ययनों में गलत संकेतों को भी कम करता है।
मृत ऊतकों में पुराने वायरस का पता लगाना
टीम ने थाइलेसिन सामग्री में आरएनए वायरस, वायरस के निशान का भी पता लगाया जो अपने जीन को आरएनए के रूप में संग्रहीत करते हैं।
वे संकेत कमजोर थे, और लेखकों ने सावधानी बरतने का आग्रह किया, फिर भी परिणाम संकेत देते हैं कि संग्रहालय के नमूने वायरल इतिहास को संरक्षित कर सकते हैं।
यदि भविष्य का काम इन संकेतों की पुष्टि करता है, तो शोधकर्ता समय-समय पर संबंधित वायरस की तुलना कर सकते हैं और ट्रैक कर सकते हैं कि वे कैसे बदल गए।
इस तरह के काम के लिए सावधानीपूर्वक प्रयोगशाला नियंत्रण की आवश्यकता होती है, क्योंकि आधुनिक वायरल आरएनए अभिकर्मकों या मानव संपर्क के माध्यम से घुसपैठ कर सकता है।
थाइलेसिन आरएनए से सबक
यह कार्य पेलियोट्रांसक्रिपटॉमिक्स को आगे बढ़ाता है, जो पिछली जीन गतिविधि को जानने के लिए प्राचीन आरएनए का अध्ययन करता है, पर्माफ्रॉस्ट से परे और शुष्क संग्रहालय दराजों में।
आरएनए प्रोफाइल कोशिका प्रकार, क्षति और यहां तक कि बीमारी के लक्षण भी प्रकट कर सकते हैं, जिससे विलुप्त प्रजातियों को अधिक विस्तृत रिकॉर्ड मिलता है।
विभिन्न परिरक्षक जो बचता है उसे बदल सकते हैं, इसलिए क्यूरेटर और वैज्ञानिकों को नमूनों को बर्बाद किए बिना नमूना लेने के लिए साझा नियमों की आवश्यकता होगी।
अध्ययन एक संरक्षित जानवर पर आधारित है, इसलिए यह उम्र, मौसम, स्वास्थ्य या जीवन इतिहास में भिन्नता को कैप्चर नहीं कर सकता है।
आरएनए टुकड़े छोटे और असमान थे, जिससे निम्न-स्तरीय जीन को मापना या संपूर्ण संदेशों का पुनर्निर्माण करना कठिन हो गया।
छोटे टुकड़े कई जीनोमों को मैप कर सकते हैं, इसलिए जब तक टीमें सख्त फ़िल्टर लागू नहीं करतीं, संदर्भ डेटाबेस गलत लेबल लगा सकते हैं।
डीएनए और प्रोटीन कार्य के साथ जोड़े गए अन्य विलुप्त जानवरों के अधिक नमूनों से पता चलेगा कि यह दृष्टिकोण कितना व्यापक हो सकता है।
अध्ययन में प्रकाशित किया गया है जीनोम अनुसंधान.
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