De-extinctie en behoud van soorten: nieuwe mijlpalen voor de wederopstanding van de buidelwolf (Tasmaanse tijger)

Het in 2022 aangekondigde project voor de-extinctie van de buidelwolf heeft nieuwe mijlpalen bereikt in de generatie van het hoogste kwaliteit oude genoom, buideldiergenoombewerking en nieuwe geassisteerde voortplantingstechnologieën (ART's) voor buideldieren. Dezevooruitments zullen niet alleen de wederopstanding van de Tasmaanse tijgers ondersteunen (die sinds 1936 zijn uitgestorven door menselijke roof), maar zullen ook helpen bij het behoud van soorten die met uitsterven worden bedreigd. De wederopstanding en terugkeer van buidelwolven naar het oorspronkelijke Tasmanië zal het gezonde functioneren van het lokale ecosysteem herstellen. De nieuw verworven capaciteiten zullen ook helpen bij het behoud van ernstig bedreigde soorten.

Het onlangs gereconstrueerde thylacinegenoom, dat ongeveer 3 miljard basen lang is, is het meest complete en aaneengesloten oude genoom van alle soorten tot nu toe. Het is samengesteld tot op chromosomenniveau en is naar schatting >99.9% nauwkeurig. Het bevat moeilijk te assembleren repetitieve kenmerken zoals centromeren en telomeren, die zelfs voor levende soorten moeilijk te reconstrueren zijn. Het genoom heeft slechts 45 gaten, die in de komende maanden zullen worden gedicht door aanvullende sequentie-inspanningen.

De meeste oude exemplaren behouden alleen korte DNA-sequenties met weinig tot geen RNA, vanwege de afbraak na de dood van een organisme. Het nieuwe thylacine-genoom is uitzonderlijk in de ongebruikelijke bewaring van lange DNA-sequenties en RNA. RNA degradeert veel sneller, dus bewaring van RNA is zeldzaam in historische monsters. In dit geval isoleerde het onderzoeksteam met succes lange RNA-moleculen uit bewaarde zachte weefsels van een 110 jaar oud monster. Dit is belangrijk omdat de expressie van RNA varieert in weefsels, dus de aanwezigheid van RNA's in weefsels geeft een idee van actieve genen die nodig zijn voor het goed functioneren van weefsels. De nieuwe RNA-laag maakt het thylacine-genoom dat is opgebouwd uit DNA veel nuttiger bij de-extinctie.

Na het reconstrueren van het thylacinegenoom was de volgende logische stap het identificeren van genen die ten grondslag liggen aan de kern van de thylacineeigenschap van de kenmerkende kaak- en schedelmorfologie. Om dit te bepalen, vergeleek het onderzoeksteam genomen van thylacines met genomen van wolven en honden met vergelijkbare craniofaciale vormen en identificeerde regio's van het genoom genaamd "Thylacine Wolf Accelerated Regions" (TWAR's) waarvan later werd ontdekt dat ze de evolutie van de schedelvorm bij zoogdieren aansturen.

Nadat was bevestigd dat TWAR's verantwoordelijk zijn voor de schedel- en gezichtsmorfologie, voerde het onderzoeksteam meer dan 300 genetische wijzigingen door in een cellijn van een dikstaartbuidelrat. Dit is de nauwste levende verwant van de buidelwolf en zal in de toekomst de opvolger worden van buidelwolfembryo's.

De volgende stap is de ontwikkeling van voortplantingstechnieken (ART's) voor de dunnart-soort die de surrogaatbuidelwolf zal zijn. Vóór het project voor de-extinctie van de buidelwolf was er praktisch geen ART voor buideldieren. Het onderzoek heeft nu een cruciale technologie ontwikkeld om gecontroleerde ovulatie van veel eieren tegelijk in een dunnart te induceren. De eieren kunnen worden gebruikt om nieuwe embryo's te creëren om bewerkte buidelwolfgenomen te huisvesten. De onderzoekers waren ook in staat om bevruchte eencellige embryo's te nemen en ze halverwege de zwangerschap te kweken in een kunstmatig baarmoederapparaat. De nieuwe ART-mogelijkheden kunnen worden toegepast op de buideldierfamilie voor de-extinctie van de buidelwolf en voor het verbeteren van de voortplantingscapaciteit van bedreigde buideldiersoorten.

De wederopstanding en terugkeer van buidelwolven naar het oorspronkelijke Tasmanië zal het gezonde functioneren van het lokale ecosysteem herstellen. De nieuw verworven capaciteiten zullen ook helpen bij het behoud van ernstig bedreigde soorten.

***

Referenties: