Fossielen van oude chromosomen met intacte driedimensionale structuur die behoren tot uitgestorven wolharige mammoet zijn ontdekt uit 52,000 oude monsters bewaard in de Siberische permafrost. Dit is het eerste geval van een volledig bewaard gebleven oud chromosoom. Studie van fossiele chromosomen kan licht werpen op de geschiedenis van het leven op aarde.
Er zijn fossielen van oude chromosomen ontdekt in de huid van een 52,000 jaar oude wolharige mammoet die in 2018 in de Siberische permafrost werd gevonden. Wolharige mammoet (Mammuthus primigenius) is een uitgestorven soort. Hun naaste levende verwanten zijn de moderne olifanten.
Het fossiele chromosoom vertoonde opmerkelijke gelijkenis met de moderne chromosomen. Het fossiel had dezelfde 28 paar chromosomen als het dichtstbijzijnde levende familielid. De vorm van de fossiele chromosomen vertoonde chromosoomcompartimentering, dat wil zeggen scheiding van de actieve en inactieve gebieden van het genoom. Daarom konden de onderzoekers actieve genen in de wolharige mammoet identificeren. De fossiel chromosomen hadden de volledige 3D-rangschikking van DNA intact tot op de nm (10-9) schaal. In de fossiele chromosomen werden kleine chromatinelussen waargenomen die ongeveer 50 nm meten en een belangrijke rol spelen bij de activering van sequenties.
Het brondier van de fossiel was 52,000 jaar geleden gestorven. De DNA-segmenten in de fossiele chromosomen bleven zo lang onveranderd en intact met hun driedimensionale structuren, omdat de dierlijke resten een glastransitie hadden ondergaan door middel van een natuurlijk vriesdroogproces en in een glasachtige, stijve staat waren gebleven die beweging van fragmenten verbood. of deeltjes in het monster.
Dit is het eerste geval van ontdekking van volledig bewaarde fossiele chromosomen en is belangrijk vanwege de studie ervan fossiel chromosomen kunnen licht werpen op de geschiedenis van het leven op aarde. Oud DNA-onderzoek heeft beperkingen omdat DNA-fragmenten die uit de archeologische monsters worden geïsoleerd, zelden langer zijn dan 100 basenparen. Aan de andere kant bieden fossiele chromosomen de mogelijkheid om de volledige DNA-sequentie van een organisme te bestuderen. Kennis van het volledige genoom en de driedimensionale structuur van chromosomen kan ook het opnieuw creëren van het volledige DNA-segment van een uitgestorven organisme mogelijk maken.
***
Referenties
- Sandoval-Velasco, M. et al. 2024. Driedimensionale genoomarchitectuur blijft bestaan in een 52,000 jaar oud huidmonster van een wolharige mammoet. Cel. Deel 187, nummer 14, p3541-3562.E51. 11 juli 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.06.002
***
