Phục hồi RNA từ loài hổ Tasmania đã tuyệt chủng

Hồi sinh một loài đã mất

Vật liệu di truyền lấy từ mẫu vật của một con hổ Tasmania (loài thylacine) 130 tuổi, trong bộ sưu tập của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Thụy Điển ở Stockholm, đã cho phép các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của gen của động vật. Các nhà nghiên cứu đã chia sẻ những phát hiện của họ trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Genome Research.

Ông Emilio Mármol Sánchez, một nhà sinh học tính toán tại Trung tâm Cổ sinh vật học và SciLifeLab ở Thụy Điển, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “RNA - một phân tử polyme cơ bản có nhiều vai trò sinh học trong mã hóa, dịch mã, điều hòa, và biểu hiện của gen - cho bạn cơ hội đi qua tế bào, các mô và tìm ra cơ chế sinh học thực sự đã được bảo tồn kịp thời cho loài động vật đó ngay trước khi chúng chết”.

Có kích thước bằng một con sói đồng cỏ, thylacine là loài săn mồi có túi. Nó biến mất khoảng 2.000 năm trước hầu như ở khắp mọi nơi ngoại trừ đảo Tasmania của Australia, nơi quần thể bị săn lùng đến mức tuyệt chủng bởi những người định cư châu Âu. Con thylacine cuối cùng sống trong điều kiện nuôi nhốt, tên là Benjamin, đã chết vì phơi nhiễm vào năm 1936 tại Sở thú Beaumaris ở Hobart, Tasmania.

Ông Mármol Sánchez cho biết, mặc dù việc loại bỏ sự tuyệt chủng không phải là mục tiêu nghiên cứu của nhóm ông, nhưng sự hiểu biết tốt hơn về cấu trúc di truyền của loài hổ Tasmania có thể giúp những nỗ lực được tiến hành gần đây nhằm hồi sinh loài vật này dưới một hình thức nào đó.

Ông Andrew Pask, người đứng đầu một dự án nhằm hồi sinh loài thylacine, cho biết, nghiên cứu này là một sự “đột phá”.

Ông Pask, giáo sư tại Đại học Melbourne ở Australia và là người đứng đầu Phòng thí nghiệm nghiên cứu phục hồi di truyền tích hợp Thylacine chia sẻ: “Trước đây, chúng tôi nghĩ rằng chỉ có DNA còn sót lại trong bảo tàng cũ và các mẫu cổ, nhưng bài báo này cho thấy bạn cũng có thể lấy RNA từ các mô. Điều này sẽ bổ sung sâu sắc cho sự hiểu biết của chúng ta về sinh học của các loài động vật đã tuyệt chủng và giúp chúng ta xây dựng các bộ gen đã tuyệt chủng tốt hơn nhiều”.

Việc DNA cổ đại có thể tồn tại hơn một triệu năm (trong điều kiện thích hợp) đã cách mạng hóa sự hiểu biết của các nhà khoa học về quá khứ.

RNA, một bản sao tạm thời của một đoạn DNA, mỏng manh hơn và phân hủy nhanh hơn DNA và cho đến gần đây người ta vẫn cho rằng không thể tồn tại được lâu.

Vào năm 2019, một nhóm đã giải trình tự RNA từ da của một con sói 14.300 tuổi được bảo quản trong vùng băng vĩnh cửu, nhưng nghiên cứu mới nhất là lần đầu tiên RNA được lấy ra từ một loài động vật hiện đã tuyệt chủng.

Ông Mármol Sánchez cho biết, nghiên cứu này là một bằng chứng về khái niệm, các đồng nghiệp của ông hiện hy vọng có thể phục hồi RNA từ các động vật đã chết từ lâu, chẳng hạn như voi ma mút lông xoăn.

Như một “cuốn sách công thức nấu ăn”

Nhóm nghiên cứu đã có thể giải trình tự RNA của da và các mô cơ xương từ mẫu vật và xác định các gen đặc hiệu của thylacine. Thông tin này tạo thành một phần của cái được gọi là bản phiên mã của động vật, giống như thông tin được lưu trữ trong DNA được gọi là bộ gen.

DNA thường được mô tả như một cuốn sổ tay hướng dẫn về sự sống có trong mỗi tế bào của cơ thể. Ngoài các chức năng tế bào khác, RNA còn tạo ra protein bằng cách tạo ra một bản sao của một đoạn DNA cụ thể trong một quá trình được gọi là phiên mã.

Theo ông Mármol Sánchez, hiểu biết về RNA cho phép các nhà khoa học đưa ra một bức tranh hoàn chỉnh hơn về sinh học của động vật. Ông sử dụng phép ẩn dụ về một thành phố nơi mỗi nhà hàng đều được tặng một cuốn sách công thức khổng lồ - DNA. Tuy nhiên, chính RNA cho phép mỗi nhà hàng sản xuất các món ăn khác nhau từ cuốn sách tham khảo đó.

Ông Mármol Sánchez ví von: “Nếu bạn chỉ tập trung vào DNA, bạn sẽ không thể nhận ra sự khác biệt giữa tất cả các nhà hàng này. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng RNA, bạn có thể đến nhà hàng và nếm thử món ăn, nếm thử món paella, sushi hoặc bánh sandwich”.

“Bạn có thể học được rất nhiều điều bằng cách đọc những công thức nấu ăn đó. Nhưng bạn sẽ bỏ lỡ những phần thực sự của quá trình trao đổi chất về sinh học mà tất cả các nhà hàng hoặc tế bào đó đang có”, ông Mármol Sánchez nói.