gov-civil-vilareal.ptRiesci davvero a creare un 'Jurassic Park' ed estrarre il DNA da insetti congelati nell'ambra?
>Quindi potremmo non estrarre mai il sangue di una zanzara che ha morso un dinosauro 100 milioni di anni fa e usarlo per resuscitare i dinosauri che occupano un intero parco a tema, ma non siamo nemmeno stati in grado di ottenere un profilo completo del DNA di un insetto congelato nell'ambra . Ancora.
Anche gli insetti che hanno incontrato quello sfortunato destino molto tempo dopo l'estinzione dei dinosauri sono ingannevoli. Potrebbero sembrare come se stessero strisciando in giro ieri, perché i tessuti possono essere eccezionalmente preservati dalla resina degli alberi o dalla linfa che alla fine si indurisce e si fossilizza, ma questo non significa che tutto rimanga intatto. Il DNA si degrada troppo velocemente . A volte è stato trovato in cose bizzarre come la gomma da masticare antica, ma quella gomma era molto meno antica delle zanzare intrappolate nella resina fossile di 125 milioni di anni. Questi sono ancora niente in confronto alla cosa che ha creato un mostro - o molti mostri - in Jurassic Park , ma il loro DNA era troppo lontano per essere studiato. La vita trova un modo, ma il DNA no dopo la morte.
È dubbio che il DNA rimanga conservato a lungo all'interno della resina, il paleontologo David Peris, che ha condotto uno studio recentemente pubblicato su PLOS UNO , ha detto a SYFY WIRE. 'La permeabilità della resina, specialmente in condizioni di idratazione, la rende un ambiente non praticabile per preservare le molecole organiche.'
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Sebbene non riporteranno indietro alcun Velociraptor, un team di scienziati sta ora spingendo il limite per scoprire quanto tempo può durare il DNA in un esemplare come quello di cui John Hammond era così entusiasta. È sopravvissuto di più nei fossili di dinosauro e negli animali congelati nel permafrost rispetto alle creature catturate nella resina degli alberi. L'ambra e altre resine hanno dimostrato di non essere nemmeno lontanamente efficaci nel preservare il codice genetico di un coleottero o di una zanzara quanto lo sono nel preservare l'organismo stesso, e la possibile contaminazione non aiuta, ma i metodi e la tecnologia aggiornati potrebbero alla fine scoprire un DNA data di scadenza che potrebbe aiutare a capire i misteri di DNA antico (aDNA) .
Il DNA preistorico può dare agli scienziati uno sguardo indietro nel tempo per vedere come qualcosa si è evoluto a livello molecolare e come le sue relazioni con altre forme di vita sono cambiate nel corso dei millenni. Può anche determinare specie estinte ed esistenti a cui un organismo estinto potrebbe essere correlato. Per capire quanto tempo passa prima che le informazioni genetiche inizino a degradarsi, Peris e il suo team hanno raccolto campioni di coleotteri che erano appena morti per essere rimasti bloccati nella resina degli alberi da 3 a 6 anni fa. Potrebbe sembrare lontano da qualsiasi cosa preistorica, ma dal momento che nessuno può viaggiare indietro di milioni di anni fino a quando gli insetti fossili furono catturati per la prima volta nella melma, è un'opportunità per tracciare gli inizi del processo di degradazione del DNA in campioni di ambra.
'Il DNA antico sarà altamente degradato e incompleto, e dipende dallo stato di conservazione (il DNA antico può essere conservato meglio di un DNA attuale se le condizioni sono favorevoli o meno),' ha detto Peris. 'Questo è il motivo per cui è importante dimostrare da dove proviene il DNA identificato. Nel nostro caso, abbiamo confrontato le sequenze con i nostri campioni freschi per dimostrare che provenivano da coleotteri, ma da quelli diversi dai nostri campioni freschi.'
A differenza di quell'enorme ago che è andato dritto attraverso l'ambra e nella zanzara in quella scena iconica di Jurassic Park , l'estrazione del DNA da insetti fossilizzati nell'ambra spesso comporta l'immersione del campione in cloroformio per liberare l'inserto prima di macinare i campioni per esaminarli al microscopio. I ricercatori hanno scoperto che questo fa solo avanzare velocemente il processo di degradazione. Il DNA inizia a rompersi quasi immediatamente dopo la morte. L'ambra che è sopravvissuta a cento milioni di anni ne ha già passate abbastanza.
Molti fattori possono avere un impatto sul DNA dell'insetto all'interno, dalle condizioni in cui è stato conservato, alla rapidità con cui l'esemplare è stato seppellito, ai fenomeni geologici che sono avvenuti fino al momento in cui è stato dissotterrato. C'è una rara eccezione per gli insetti il cui aspetto può ingannare gli scienziati facendogli credere che il loro DNA ha resistito tanto quanto il loro aspetto. A volte, un insetto è mummificato abbastanza velocemente per congelare il processo di degradazione, con il DNA che viene assorbito dai minerali mentre i suoi tessuti si disidratano. Se quella sfera d'ambra viene seppellita subito dopo, ciò può offrire una protezione ancora maggiore. Gli antichi egizi ovviamente sapevano cosa stavano facendo essiccando un corpo con sali di natron e poi ricoprendolo di oli e resine.
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Sfortunatamente, questa mummificazione accidentale e immediata è rara negli esemplari di ambra.
'Il nostro esperimento dimostra la situazione contraria', ha detto Peris. 'I nostri campioni non sono stati disidratati dopo alcuni anni all'interno della resina, ma hanno comunque mantenuto i tessuti interni freschi. Questa situazione è proprio ciò che rende difficile la conservazione delle molecole organiche, poiché l'idratazione favorisce l'ossidazione di queste molecole. Inoltre, l'ambra e la resina hanno dimostrato di essere altamente permeabili.'
Quando i processi geologici rendono l'ambra più permeabile, tutto ciò che viene catturato all'interno è soggetto a una più rapida degradazione del DNA, per non parlare della contaminazione dal DNA di altri organismi che potrebbero essere trovati nel terreno. Questo spiega tutti gli errori nel pensare che i geni estratti da un'antica zanzara nell'ambra appartengano tutti a quella zanzara, quando potrebbero appartenere a qualsiasi cosa.
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Peris ritiene che siano necessarie determinate misure per ottenere il massimo dal DNA di un insetto nell'ambra. Il campione deve essere analizzato in un laboratorio di DNA che ha avuto precedenti esperienze con aDNA, ma non ha studiato organismi simili ai campioni in questione. Anche studiare una specie che è stata spesso trovata fossilizzata nell'ambra aiuta. Dovrebbero esserci controlli come base di confronto, compresi quelli il cui DNA non può essere sufficientemente amplificato per lo studio. Dovrebbe esserci anche un approccio specializzato all'amplificazione del DNA che si adatti solo al genoma di quell'organismo anziché a uno che si adatta a molti genomi diversi, e per ricontrollare sono necessarie ripetizioni dell'esperimento e un'analisi di sequenziamento.
'Abbiamo dimostrato che il DNA può essere conservato all'interno della resina, almeno per alcuni anni, ma abbiamo rilevato che le condizioni non sono favorevoli per garantire che la situazione rimanga tale per molto tempo', ha affermato. 'Dobbiamo ora iniziare a indagare perché questo è esattamente quanto è lungo il limite di tempo e se è la situazione generale; abbiamo appena iniziato a esplorarlo.'
Mentre Peris è alquanto ottimista sul futuro dello studio del DNA estratto da campioni di resina, Hammond sarebbe deluso. I suoi esperimenti sarebbero probabilmente giunti a un vicolo cieco. Se non fosse nemmeno riuscito a estrarre la maggior parte del DNA da una zanzara che potrebbe aver morso un dinosauro, non c'è modo che il suo parco dei sogni possa mai prendere vita ruggendo.
