Jebkurš skolnieks lieliski zina, ka pirms miljoniem gadu dinozauri klejoja zemi. Mūsdienās paleontologi dažādās pasaules daļās atrod fosilizētas aizvēsturiskas atliekas. Un Marijai Šveicerei no Ziemeļkarolīnas universitātes pat izdevās izolēt mīksto audu paliekas no fosilijām. Varbūt no viņiem būs iespējams iegūt DNS?
Vai ir kādas iespējas?
Jautājums ir - kāpēc mums faktiski ir vajadzīga "dinozauru" DNS? Pirmkārt - to izpētīt un saprast, kā notika ķirzakas evolūcija, kas zināmā mērā ir cilvēces priekšgājēji. Starp citu, dinozauri (vismaz tāda suga kā theropods) tiek uzskatīti par putnu priekštečiem, un abiem tiem ir aptuveni 300 kopīgu pazīmju …
Un daži cilvēki uzskata, ka dinozauri varēs klonēt, un uz Zemes parādīsies "Jurassic parks", kurā ikviens var apbrīnot senos mūsu planētas iedzīvotājus …
Sākumā cik daudz ir iespējams iegūt kāroto DNS no ķirzakas paliekām? Dinozauru kauli, kas atrodas zemē apmēram 65 miljonus gadu, sastāv no minerāla hidroksiapatīta, ko tagad aktīvi izmanto laboratorijās, lai attīrītu biomolekulas. Teorētiski DNS molekulas var "pielipt" šim materiālam.
Bet daudzi eksperti uzskata, ka DNS molekulu kalpošanas laiks ir diezgan īss, maksimāli pieci līdz seši miljoni gadu. Kad karstā skābē tika ievietoti dažāda vecuma, no vairākiem simtiem līdz 8000 gadu, paraugi, izrādījās, ka, jo vecāki viņi ir, jo mazāk molekulas var izdalīt … Modelēšana parādīja, ka izredzes atrast DNS krīta perioda paliekās ir ārkārtīgi mazas. Tomēr tā saglabāšana, kā izrādījās, nebija tieši atkarīga no paraugu vecuma.
Turklāt, tā kā ir pierādījumi, ka cilvēka kaulu audu šūnās var veidoties molekulas, kas ir bioķīmiski līdzīgas DNS, teorētiski tās var veidoties arī dinozauru kaulos.
Reklāmas video:
Autentiskuma kritēriji
Bet kā jūs varat pierādīt, ka šī ir dinozauru DNS, nevis kāda cita? Ko darīt, ja molekula kopā ar kādu piesārņotāju nokļuva paraugos jau laboratorijā?
Zinātnieki tam piedāvā vairākus kritērijus.
1. DNS secībai, kas izolēta no kauliem, jābūt tādai, kā paredzēts. Piemēram, tam vajadzētu būt līdzīgam putnu ģenētiskajam materiālam, bet tajā pašā laikā atšķirties gan no putnu DNS, gan no krokodilu DNS un kopumā no visām zināmajām mūsdienu DNS.
2. Īstai dinozauru DNS jābūt ļoti sadrumstalotai un grūti analizējamai ar mūsdienu līdzekļiem. Ja molekulu veido garas "ķēdes", kuras sekvencēšanas laikā ir salīdzinoši viegli "atšifrēt", tad, visticamāk, tā ir "trešās puses" DNS.
3. Tā kā DNS molekulas tiek uzskatītas par diezgan trauslām, pētītajā ģenētiskajā materiālā jābūt stabilākiem savienojumiem, piemēram, kolagēnam un lipīdiem, no kuriem sastāv šūnu membrānas. Turklāt šādās molekulās jāseko saiknei ar putniem vai krokodiliem.
4. Paraugos atrodamo olbaltumvielu un DNS saistība ar dinozauriem jāapstiprina ne tikai ar ģenētisko secību, bet arī ar citām zinātniskām metodēm. Tātad, jums jāpārbauda olbaltumvielu reakcija uz specifiskām antivielām. Vienā no eksperimentiem bija iespējams izmantot alternatīvas metodes, lai lokalizētu DNS līdzīgu vielu Tyrannosaurus Rex, kas ir Ziemeļamerikas rietumos dzīvojošo dinozauru sugu pārstāvis, kaulu audu šūnās.
5. Visos posmos ir jāpārbauda ne tikai paraugi, bet arī visi citi ķīmiskie savienojumi, ko izmanto laboratorijā. Ja tajās ir atrodamas līdzīgas sekvences, tad, visticamāk, mēs runājam vienkārši par piesārņojumu.
Vai klonēšana ir reāla?
Bet pieņemsim, ka dinozauru DNS ir veiksmīgi izolēts. Kā ir ar klonēšanu?
Teorētiski ķirzakas klonēšanas process ir pilnīgi iespējams. Viena no laboratorijas metodēm ir specifisku DNS fragmentu ievietošana baktēriju plazmidās. Šūnu dalīšanas procesā notiek replikācija un tiek izveidotas identiskas DNS kopijas.
Citā paņēmienā ziedoto DNS komplekts tiek ievietots dzīvotspējīgās olās, no kurām jau iepriekš ir noņemti viņu pašu kodoli. Pēc tam olšūnas tiek implantētas dzemdē, un piedzimst pēcnācēji, kuru DNS ir identisks donoram. Tā radās bēdīgi slavenās aitas Dolly. Tomēr klonēšanas process ir neticami grūts, un ir ārkārtīgi grūti iegūt pilnus un dzīvotspējīgus klonus …
Tomēr plikās DNS atgūšana no fosilām atliekām nav tik neiespējama. Pat tikai tā laboratorijas pētījumu process var mums daudz pastāstīt par to, kā veidojās Zemes dzīvnieku pasaule un kā gāja evolūcijas procesi.