La extracción y secuenciación de ADN antiguo revolucionó lo que la ciencia conoce y entiende de muchas especies ya extintas. Pero el ADN brinda información limitada. En cambio, el ARN puede decirnos qué genes se “activaron” y así ofrece información sin precedentes sobre los últimos momentos de la vida de un animal. La reciente recuperación de ARN de un mamut hizo precisamente eso.
Se creía que el ARN es demasiado frágil como para sobrevivir siquiera unas pocas horas después de la muerte, y eso desalentaba a los expertos en su búsqueda en especies antiguas como los mamuts que quedaron preservados. Sin embargo, las nuevas investigaciones contradicen esta suposición. En el trabajo publicado el viernes en Cell, los investigadores lograron por primera vez aislar y secuenciar moléculas de ARN de mamuts lanudos de la Era de Hielo.
Las secuencias de ARN son las más antiguas que se hayan recuperado, extraídas de tejidos de mamut preservados en el permafrost de Siberia durante casi 40.000 años. Eso demuestra que el ARN puede permanecer viable en tejidos muertos durante mucho tiempo más de lo que se creía. Además, el análisis reveló detalles antes inaccesibles sobre la biología del mamut lanudo y lo que estaba sucediendo momentos antes de que murieran los animales.
“Con el ADN solamente uno podía esperar que pudiéramos predecir si un gen estaba activo o inactivo basándose en lo comprimido o descomprimido que estuviera”, explicó el autor principal Emilio Mármol, del postdoctorado del Instituto Globe de la Universidad de Copenhague, en su e-mail a Gizmodo. “Pero con el ARN puedes acceder a la evidencia directa de esta expresión en forma de transcripciones de ARN presentes en la célula”.
Decodificando la muerte de Yuka, un joven mamut
Mármol y sus colegas extrajeron secuencias de ARN de los músculos y la piel de 10 especímenes de mamut lanudo preservados en el hielo permanente (permafrost) del noreste de Siberia. Los análisis de uno de los especímenes, un mamut joven al que llamaron Yuka, revelaron moléculas de ARN que codifican proteínas con roles clave en la contracción de músculos y regulación metabólica en situaciones de estrés.
“Encontramos codificación de proteína y microARN indicadores de estrés celular que podían deberse a que la célula estuviera muriendo (es decir, recuperamos los últimos vistazos de la expresión de los genes justo antes de la muerte de la célula), o que podrían ser señal anterior de estrés en el músculo”, explicó Mármol.
“Eso podría reflejar, por ejemplo, que Yuka escapó de depredadores, quizá leones, debido a las señales encontradas en su cuerpo. Pero no es posible discernir si los marcadores de estrés se deben a que huía de depredadores o a la muerte de células, basándonos en nuestros datos”, aclaró.
Los investigadores también encontraron microARN específico de músculos, esencial para el metabolismo muscular, que brinda evidencia directa de la regulación de genes en tiempo real en un animal antiguo. Y el análisis del microARN ayudó a confirmar que los hallazgos correspondían a mamuts antiguos.
La mayoría de las secuencias de un microARN (Mir-1) particularmente importante contenían una rara mutación que por lo general solo se encuentra en elefantes y sus parientes cercanos, aunque según Mármol también puede aparecer en algunos otros animales como las lombrices rojas y las lampreas.
“Como no encontramos evidencia de contaminación adicional de especies que no fueran el mamut, creemos que estas secuencias Mir-1 con esa rara mutación son prueba de que son realmente moléculas de ARN antiguo”, dijo.
Tantas nuevas oportunidades
Los hallazgos abren todo un mundo nuevo en investigación de genoma antiguo. “Esperamos que nuestro trabajo despierte renovado interés en la exploración del ARN de otros restos antiguos, no necesariamente de la Edad de hielo o de especies extintas, sino también de restos medievales o históricos, de organismos extintos o existentes”, afirmó Mármol.
Los futuros estudios podrían investigar la combinación de ADN, ARN y proteínas para brindar una imagen más completa de la biología de las especies antiguas, según explicó. La utilidad que brindarían no solo sería para entender los organismos complejos, sino también las formas de vida simples como los virus de ARN.
“Muchas de las pandemias de las que desconocemos el origen tal vez tuvieron su causa en virus de ARN”, dijo Mármol. Con un mejor entendimiento de los virus de ARN se podría no solo comprender más sobre su evolución, sino también predecir y combatir futuras pandemias.
