2022. aastal välja kuulutatud tülatsiini väljasuremise projekt on saavutanud uued verstapostid kõrgeima kvaliteediga iidse genoomi genereerimisel, kukkurloomade genoomi redigeerimisel ja uute abistavate reproduktiivtehnoloogiate (ART) loomisel kukkurloomade jaoks. Need atantsimaments ei toeta mitte ainult Tasmaania tiigrite ülestõusmist (kes on inimeste hävitamise tõttu välja surnud alates 1936. aastast), vaid aitavad ka säilitada väljasuremisohus liike. Tülatsiinide ülestõusmine ja tagasitoomine põlismaisesse Tasmaaniasse taastab kohaliku ökosüsteemi terve toimimise. Äsja omandatud võimalused aitavad säilitada ka kriitiliselt ohustatud liike.
Äsja rekonstrueeritud tülatsiini genoom, mille pikkus on umbes 3 miljardit alust, on seni kõigist liikidest kõige täielikum ja külgnev iidne genoom. See on kokku pandud kromosoomide tasemele ja selle täpsus on hinnanguliselt >99.9%. See sisaldab raskesti kokkupandavaid korduvaid tunnuseid, nagu tsentromeerid ja telomeerid, mida on raske rekonstrueerida isegi elavate liikide jaoks. Genoomis on vaid 45 lünka, mis suletakse järgnevatel kuudel täiendavate sekveneerimistöödega.
Enamik iidseid isendeid säilitavad organismi surmajärgse lagunemise tõttu vaid lühikesed DNA järjestused, millel on vähe või üldse mitte RNA-d. Uus tülatsiini genoom on erakordne pikkade DNA järjestuste ja RNA ebatavalise säilimise poolest. RNA laguneb palju kiiresti, seetõttu on RNA säilimine ajaloolistes proovides haruldane. Sel juhul eraldas uurimisrühm edukalt 110-aastasest proovist säilinud pehmetest kudedest pikad RNA molekulid. See on oluline, kuna RNA ekspressioon kudedes varieerub, mistõttu RNA-de olemasolu kudedes annab aimu aktiivsetest geenidest, mis on vajalikud kudede nõuetekohaseks toimimiseks. Uus RNA kiht muudab DNA-st ehitatud tülatsiini genoomi väljasuremisel palju kasulikumaks.
Pärast tülatsiini genoomi rekonstrueerimist oli järgmine loogiline samm tuvastada geenid, mis on iseloomuliku lõualuu ja kolju morfoloogia tülatsiini põhitunnuse aluseks. Selle kindlakstegemiseks võrdles uurimisrühm tülatsiinide genoome sarnaste kraniofatsiaalsete kujudega huntide ja koerte genoomidega ning tuvastas genoomi piirkonnad, mida nimetatakse "Thylacine Wolf Accelerated Regions" (TWAR), mis hiljem leiti, et need juhivad kolju kuju arengut imetajatel. .
Pärast kinnitust, et TWAR-id vastutavad kraniofaciaalse morfoloogia eest, tegi uurimisrühm samad geneetilised muudatused, mille arv on üle 300, rakuliinil, mis on tülatsiini lähim elussugulane ja tülatsiini embrüote tulevane surrogaat.
Järgmine on kunstliku viljastamise tehnoloogiate (ART) väljatöötamine dunnartsi liikide jaoks, millest saab tülatsiin. Enne tülatsiini väljasuremise projekti ei olnud praktiliselt ühelegi kukkurloomale mõeldud ART-i. Uuring on nüüdseks välja töötanud üliolulise tehnoloogia, et kutsuda esile paljude munarakkude kontrollitud ovulatsioon samaaegselt. Mune saab kasutada uute embrüote loomiseks, et majutada redigeeritud tülatsiini genoome. Samuti suutsid teadlased võtta viljastatud üherakulisi embrüoid ja kasvatada neid poole raseduse ajal kunstliku emaka seadmes. Uusi ART-võimalusi saab rakendada kogu kukkurloomade perekonnas nii tülatsiini väljasuremiseks kui ka ohustatud kukkurloomade liikide paljunemisvõime parandamiseks.
Tülatsiinide ülestõusmine ja tagasitoomine põlismaisesse Tasmaaniasse taastab kohaliku ökosüsteemi terve toimimise. Äsja omandatud võimalused aitavad säilitada ka kriitiliselt ohustatud liike.
***
viited:
- Melbourne'i ülikool 2024. Uudised – uued verstapostid aitavad väljasuremiskriisile lahendusi leida. Postitatud 17. oktoober 2024. Saadaval aadressil https://www.unimelb.edu.au/newsroom/news/2024/october/new-milestones-help-drive-solutions-to-extinction-crisis
- Tülatsiini integreeritud genoomi taastamise uurimislabor (TIGRR Lab) https://tigrrlab.science.unimelb.edu.au/the-thylacine/ ja https://tigrrlab.science.unimelb.edu.au/research/
- Tüülatsiin https://colossal.com/thylacine/
***
Teemaga seotud artiklid
Väljasurnud tülatsiin (Tasmaania tiiger) äratatakse üles (18 august 202)
***
