ДНХ-ийн үлэг гүрвэлийн өнөөгийн байдал - Төөрөгдөл эсвэл бодит байдал?

02. 03. 2024
Эксополитик, түүх, оюун санааны олон улсын 6-р бага хурал

Хойд Каролинагийн Их сургуулийн палеонтологич Мэри Швейцер үлэг гүрвэлийн олдвороос тэдний зөөлөн эдийг олж илрүүлэхэд эртний амьтдын одоогийн сургаалаас өмнө бид анхны үлэг гүрвэлийн ДНХ-г олж чадах уу гэсэн асуулт гарч ирсэн бөгөөд хэрэв тийм бол бид үүнийг ашиглан үүнийг сэргээн ашиглаж болно. хачин амьтад?

Эдгээр асуултын тодорхой хариултыг олох нь тийм ч амар биш юм. Доктор Швейцер бидэнтэй өнөөдөр үлэг гүрвэлийн генетикийн материалын талаар юу мэддэг, ирээдүйд юу хүлээж болох талаар ярилцахыг зөвшөөрөв.

ДНХ-ээс ялган авах боломжтой юу?

Асуулт зөв байх ёстой: "тэр ч байтугай үлэг гүрвэлийн ДНХ олж авах боломжтой юу?" Яс нь гидроксяпатит эрдэсээс бүрддэг бөгөөд энэ нь ДНХ болон бусад уургуудтай маш төстэй байдаг. Өнөөдөр лабораторид энэ мэдлэгийг тодорхойлоход ашигладаг. Үлэг гүрвэлийн яс дэлхий дээр 65 сая жилийн турш оршин тогтнож байгаа бөгөөд хэрэв бид тэдгээрээс ДНХ-ийн молекулуудыг хайж эхлэх юм бол тэдгээрийг олох боломжтой байх магадлал өндөр юм. Учир нь зарим биомолекулууд энэ эрдэст наалдаж чаддаг (наалдах мэт).

Тиймээс асуудал бол яснаас ДНХ олох биш харин энэ нь бусад боломжтой эх үүсвэрээс гаралтай ДНХ биш харин үнэхээр үлэг гүрвэлийн молекул юм гэдгийг батлах явдал юм.

Бид хэзээ нэгэн цагт үлэг гүрвэлийн яснаас анхны ДНХ-г угсарч чадах уу? Шинжлэх ухааны хариулт тийм ээ. Өөрөөр нотлогдох хүртэл бүх зүйл боломжтой. Одоо үлэг гүрвэлийн ДНХ-г тусгаарлах боломжгүйг нотолж чадах уу? Үгүй ээ, бид чадахгүй. Бидэнд үлэг гүрвэлийн гентэй анхны молекул бэлэн байгаа юу? Бидэнд одоохондоо байхгүй байна.

ДНХ-г хэр удаан хадгалж үлдэх вэ, үлэг гүрвэлийнх бөгөөд лабораторийн дээжинд зарим хольцын хамт ороогүй гэдгээ хэрхэн батлах вэ?

Олон эрдэмтэд ДНХ-ийг харьцангуй богино хугацаанд хадгалж чадна гэж үздэг. Тэд молекулууд бүрэн бүтэн, сайндаа л нэг сая жил, 5-6 сая жил үргэлжлэхгүй гэж тэд үздэг. Ийм үзэл нь 65 сая гаруй жилийн өмнө амьдарч байсан амьтдын ДНК-г харах найдварыг бидэнд төрүүлдэг. Гэхдээ эдгээр тоонууд хаанаас ирсэн бэ?

Энэхүү туршилтыг судалсан судлаачид ДНХ-ийн молекулуудыг халуун хүчилд оруулж, молекулуудын задрах хугацааг хэмжжээ. Өндөр температур, хүчиллэг чанарыг янз бүрийн хүчин зүйлийн урт хугацааны үр нөлөөг дууриахад ашигласан. Эдгээр туршилтуудын үр дүнгээс харахад задрал харьцангуй хурдан явагддаг.

Янз бүрийн насны дээжээс амжилттай гаргаж авсан молекулуудын тоог (хэдэн зуунаас 8000 жил хүртэл) харьцуулсан ийм нэг туршилтыг ашиглан дээж нас ахих тусам олж авсан молекулын тоо багасна гэж дүгнэжээ.

Ялзралын түвшний загварыг боловсруулж, эрдэмтэд цэрдийн галавын яснаас ДНХ илрэх магадлал багатай гэсэн таамаглалыг нь туршиж үзээгүй ч гэсэн таамаглаж байв. Гайхалтай нь ижил судалгаагаар хөгшрөлт нь ДНХ-ийн задрал эсвэл хадгалалтыг тайлбарлаж чадахгүй болохыг харуулж байна.

Мэри ШвейцерНөгөөтэйгүүр, ДНХ-тэй химийн хувьд ижил төстэй молекулууд бидний ясны эсүүдэд байршдаг болохыг харуулсан дөрвөн бие даасан мөрийн баримт байдаг бөгөөд ингэснээр бид үлэг гүрвэлийн ясны олдвортой ижил зүйлийг олж авч болно.

Тиймээс бид үлэг гүрвэлийн яснаас ДНХ гаргаж авсан бөгөөд хожим нь бохирдсоны нэг хэсэг биш гэдгийг хэрхэн баталгаажуулах вэ?

Үнэндээ ДНХ-ийг удаан хугацаанд хадгалахын тулд амжилтанд хүрэх боломж бага байдаг. Тиймээс үлэг гүрвэлийн жинхэнэ хуурамч ДНХ-ийн илрүүлэлт нь маш хатуу шалгуур болно.

Бид дараах зүйлсийг санал болгож байна:

  1. 1. Өнөөдөр бид үлэг гүрвэлийг шувуутай холбодог, шувууд терропод үлэг гүрвэлээс үүссэн болохыг баттай нотолсон 300 гаруй дүрийг аль хэдийн мэддэг болсон. Яснаас гаргаж авсан ДНХ-ийн судалт нь эдгээр нийтлэг шинж чанаруудаас дор хаяж заримыг агуулсан байх ёстой.

Тэдний яснаас тусгаарлагдсан үлэг гүрвэлийн ДНХ нь матрынхаас илүү шувууны генетикийн материалтай төстэй байх ёстой. Энэ нь хоёулаа болон бусдаас ялгаатай. Үүний зэрэгцээ энэ нь өнөөгийн ДНХ-ээс ялгаатай байх ёстой.

  1. Хэрэв энэ нь жинхэнэ ДНХ-ийн үлэг гүрвэл юм бол энэ нь зөвхөн шилэн ширхэгийн хэсэг юм. Бидний өнөөгийн аргуудыг одоогийн байгаа ДНХ-ийн дарааллыг тогтооход зориулж хийгдсэн учраас шинжлэхэд маш хэцүү байж болно.

ДНХ-ийн Tyrannosaurus урт гинжээр декод харьцангуй хялбар байх болно бүрдэнэ бол бид магадгүй бохирдол харьцах ба үнэн үлэг гүрвэлийн ДНХ-ийн биш юм байна.

  1. ДНХ-ийн молекулыг бусад химийн нэгдлүүдтэй харьцуулахад харьцангуй том хэмжээтэй гэж үздэг. Тиймээс хэрэв дээжинд жинхэнэ ДНХ байгаа бол бусад тогтвортой молекулууд, тухайлбал коллаген байх ёстой.

Үүний зэрэгцээ эдгээр илүү тогтвортой молекулууд дахь шувуу, матартай холболтыг хянах шаардлагатай байна. Нэмж дурдахад бид эсийн мембраны нэг хэсэг болох олдвороос липидийг олж болно. Липид нь уураг эсвэл ДНХ-ийн молекулаас илүү тогтвортой байдаг.

  1. Хэрэв уураг, ДНХ-ийг Мезозойн эрин үеэс хадгалсан бол үлэг гүрвэлийн хамаарлыг дараалал тогтоохоос бусад шинжлэх ухааны аргаар баталгаажуулах ёстой. Жишээлбэл, уургийн өвөрмөц эсрэгбиемүүдэд үзүүлэх хариу урвал нь тэдгээр нь үнэхээр зөөлөн эдийн уургууд бөгөөд чулуулгийн бохирдол биш гэдгийг нотолж байна.

Судалгааныхаа явцад бид химийн хувьд ДНХ-тэй төстэй бодисыг тираннозаврын ясны эсийн дотор байрлуулж чадсан. Бид ДНХ-ийн дараалал тогтоох арга, сээр нуруутан ДНХ-ийн ердийн эсрэгбие ба уургийн урвалыг хоёуланг нь ашигласан.

  1. Эцэст нь хэлэхэд энэ нь маш чухал бөгөөд аливаа судалгааны бүх үе шатыг нягт нямбай шалгаж, баталгаажуулах ёстой. ДНХ хайж буй дээжийн хамт бид чулуулгийн хольцыг шалгаж, лабораторид ашигладаг бүх химийн нэгдлүүдийг хянах ёстой.

Үүний дараа үлэг гүрвэлийг хуулбарлах боломжтой юу?

Нэг ёсондоо тийм ээ. Лабораторид клончлолыг ДНХ-ийн мэдэгдэж буй хэсгийг бактерийн плазмид оруулах замаар ихэвчлэн хийдэг.

Энэ фрагментийг эсийн хуваагдал бүр дээр хувилан олшруулж, ижил ДНХ-ийн олон хувь бий болно.

ДНХ-ийн хоёр дахь арга нь ДНХ-ийг бүхэлд нь салгаж авсан амьдрах эс болгон хувиргахад оршино. Энэ эсийг биенд байрлуулж, хандивын эс эхэлнэ Үүний дараа үлэг гүрвэлийг хуулбарлах боломжтой юу?хандивлагчтай бүрэн ижил байх үр төлийг хөгжүүлэх үйл явцыг хянах.

Алдарт хонь Долли бол хувилах хоёрдахь аргын жишээ юм. Хүмүүс үлэг гүрвэлийн клончлохыг төсөөлөхдөө ихэвчлэн үүнтэй төстэй зүйлийг илэрхийлдэг. Гэсэн хэдий ч энэ үйл явц нь төсөөлөхийн аргагүй төвөгтэй бөгөөд хэдийгээр энэ нь шинжлэх ухааны таамаглал биш боловч үлэг гүрвэлийн ясны ДНХ болон одоогийн амьтдын хоорондох бүх ялгааг арилгаж амьдрах чадвартай үр удмаа төрүүлэх магадлал маш бага тул би үүнийг эрэмбэлсэн юм. "боломжгүй" ангилалд.

Жинхэнэ "Юрийн галавын цэцэрлэгт хүрээлэн" байгуулах магадлал бага байгаа нь эртний үлдэгдлээс үлэг гүрвэлийн анхны ДНХ буюу бусад молекулыг үүсгэх боломжгүй гэсэн үг биш юм. Үнэндээ эдгээр молекулууд бидэнд маш их зүйлийг хэлж өгч чадна. Эцсийн эцэст хөгжлийн бүх өөрчлөлтүүд генүүдэд явагддаг бөгөөд ДНХ-ийн молекулуудад тусгалаа олдог.

Үлэг гүрвэлийн олдворын загвараас молекулыг сэргээн засварлах нь өдөөгч гэх мэт хөгжлийн янз бүрийн өөрчлөлтүүдийн гарал үүсэл, өргөтгөлийн талаар бидэнд хэлж өгч чадна.

Молекулын амьдралын хугацааны талаархи олон мэдээллийг лабораторийн туршилтаар лабораторийн аргаар биш байгалийн нөхцөлд шууд авах боломж бидэнд бий.

Чулуужсан молекулын шинжилгээнд бидэнд сурах зүйл их байгаа тул маш болгоомжтой байж, олж авсан мэдээллээ баталгаажуулах шаардлагатай байна. Чулуужсан хадгалагдсан молекулуудаас бид илүү сонирхолтой зүйлийг сурч мэдэх боломжтой тул цаашдын судалгаа хийх нь гарцаагүй юм.

Ижил төстэй нийтлэлүүд