تم اكتشاف حفريات كروموسومات قديمة ذات بنية ثلاثية الأبعاد سليمة تنتمي إلى الماموث الصوفي المنقرض من 52,000 عينة قديمة محفوظة في التربة الصقيعية السيبيرية. هذه هي الحالة الأولى للكروموسوم القديم المحفوظ بالكامل. دراسة الكروموسومات الأحفورية يمكن أن تلقي الضوء على تاريخ الحياة على الأرض.
تم اكتشاف حفريات الكروموسومات القديمة من جلد ماموث صوفي عمره 52,000 عام تم العثور عليها في التربة الصقيعية السيبيرية في عام 2018. الماموث الصوفي (Mammuthus primigenius) هو نوع منقرض. أقرب أقربائهم الأحياء هم الفيل الحديث.
أظهر الكروموسوم الأحفوري تشابهًا ملحوظًا مع الكروموسومات الحديثة. فقد احتوى على نفس عدد أزواج الكروموسومات البالغ 28 زوجًا الموجودة في أقرب أقربائه الأحياء. وأظهر شكل الكروموسومات الأحفورية تقسيمًا كروموسوميًا، أي فصلًا بين المناطق النشطة وغير النشطة في الجينوم. ولذلك، تمكن الباحثون من تحديد الجينات النشطة في الماموث الصوفي. واحتفظت الكروموسومات الأحفورية بالترتيب ثلاثي الأبعاد الكامل للحمض النووي (DNA) سليمًا حتى مقياس النانومتر (10⁻⁹ ) . كما لوحظت حلقات كروماتينية دقيقة يبلغ قياسها حوالي 50 نانومترًا، وتلعب دورًا هامًا في تنشيط التسلسلات في الكروموسومات الأحفورية.
نفق الحيوان الذي أُخذت منه الأحفورة قبل 52,000 ألف عام. وقد حافظت أجزاء الحمض النووي في كروموسومات الأحفورة على بنيتها ثلاثية الأبعاد دون تغيير طوال هذه المدة الطويلة، لأن بقايا الحيوان خضعت لعملية تحول زجاجي من خلال عملية التجفيف بالتجميد الطبيعية، وبقيت في حالة صلبة تشبه الزجاج، مما منع حركة أي شظايا أو جزيئات داخل العينة.
هذه هي أول حالة لاكتشاف كروموسومات أحفورية محفوظة بالكامل، وهي ذات أهمية بالغة لأن دراسة الكروموسومات الأحفورية قد تُلقي الضوء على تاريخ الحياة على الأرض. يُعاني البحث في الحمض النووي القديم من بعض القيود، إذ نادرًا ما يتجاوز طول أجزاء الحمض النووي القديم المعزولة من العينات الأثرية 100 زوج قاعدي. في المقابل، تُتيح الكروموسومات الأحفورية فرصة لدراسة تسلسل الحمض النووي الكامل للكائن الحي. كما أن معرفة الجينوم الكامل والبنية ثلاثية الأبعاد للكروموسومات تُمكن من إعادة بناء جزء كامل من الحمض النووي لكائن حي منقرض.
***
مراجع حسابات
- ساندوفال فيلاسكو، M. وآخرون. 2024. تستمر بنية الجينوم ثلاثية الأبعاد في عينة من جلد الماموث الصوفي عمرها 52,000 عام. خلية. المجلد 187، العدد 14، ص3541-3562.E51. 11 يوليو 2024. معرف الهوية الرقمي: https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.06.002
***
