Este
tema es una continuación del tema "Células de dinosaurio".
El
ADN (ácido desoxirribonucleico) es la molécula más importante para la vida en
la tierra, pues en esta se almacena la información necesaria para construir a
un ser vivo. Es además el sujeto de la herencia y por tanto de los cambios
evolutivos. Esta molécula es a veces un plano único, como en los procariontes
(bacterias y arqueas) y otras veces es una colección de planos, como en los
eucariontes (protistas, hongos, plantas y animales). Bajo esta analogía, cada
molécula individual de ADN (cromosoma) es un plano. Pero además de estos planos
maestros, existen otras moléculas de ADN en una célula, los procariontes tienen
sus plásmidos y los eucariontes tienen los cromosomas de los cloroplastos y las
mitocondrias.
Las
células tienen mucho ADN y su análisis permite conocer mucho sobre sus dueños,
sus relaciones de parentesco, mus mecanismos celulares y los péptidos que
pueden sintetizar. A los biólogos evolutivos y paleontólogos les interesa más
el primer aspecto. Los humanos somos capaces de 'fabricar' ADN de forma
sintética e incluso de copiarlo para producir clones. Estos procesos son caros
y aún hoy difíciles. Si bien existen limitaciones, la ciencia ficción nos ha
ilusionado prometiendo dinosaurios clonados, pero ¿es esto posible? En teoría
si, pero primero tendríamos que tener todos los planos maestros de un
dinosaurio y además, conseguirlos intactos. Si una parte faltara no podríamos
construir un dinosaurio adecuadamente y quién sabe qué partes o procesos
vitales estaríamos omitiendo.
En
2012 un equipo de investigación reportó el hallazgo de ADN de dinosaurio en
células óseas (osteocitos) de dos dinosaurios: Brachylophosaurus canadensis y
Tyrannosaurus rex. Los investigadores aislaron los osteocitos y probaron que
eran de dinosaurio y no células producto de contaminación. Para probar que
estas células tenían ADN les agregaron anticuerpos que sólo se unen a ADN,
además de Yoduro de propidio y DAPIII, ambos agentes químicos que por su
estructura sólo se intercalan en moléculas de ADN y bajo ciertos espectros de
luz son fluorescentes. Estos compuestos se usan con células en laboratorios
para verificar su viabilidad, identificar zonas y orgánulos ricos en ADN, entre
otras aplicaciones. Nadie esperaría que estos compuestos se adhirieran a algo
en células de 80 y 68 millones de años de antigüedad, pero lo hicieron,
probando que existe ADN de dinosaurio en algunos restos.
Esto
rompe con los cánones y paradigmas del análisis de tejidos fósiles, así como de
la ciencia de la fosilización y alteración de los fósiles (tafonomía). Este
descubrimiento hace plantearnos de inmediato muchas e interesantes preguntas,
esperemos poder obtener algunas respuestas.
Estructura
y ubicación del ADN en una célula eucariota. A: adenina, C: citocina, G:
guanina y T: timina.
Parque
Jurásico, la cinta que sembró en el imaginario popular la idea de clonar
dinosaurios.
Respuesta
a ensayos de ADN en células aisladas de dinosaurios. A, B, C) células de
Tyrannosaurus rex, D, E F) células de Brachylophosaurus canadensis y G, H, I)
células de avestruz (control del experimento). A, D, G) reacción de las células
a anticuerpos anti-ADN, B, E, H) reacción de las células a Yoduro de propidio y
C, F, I) reacción a DAPI II. Note que en todos los casos la reacción es
específica, positiva y sólo en ciertas áreas, indicando presencia de ADN.
Modificado de Schweitzer et al. 2013
FUENTE
Schweitzer, M. H., Zheng, W., Cleland, T. P., & Bern, M. (2013). Molecular analyses of dinosaur osteocytes support the presence of endogenous molecules. Bone 52: 414-423.
يُعتبر هذا الموضوع تتمة لموضوع خلايا الديناصورات.
الدي إن إي DNA
الجزيئات الأهمّ للحياة على الأرض، حيث تتخزَّن المعلومات الضروريّة لبناء
الكائن الحيّ فيه. كما أنّه يشكِّل موضوع الوراثة، وبالتالي، مقرّ التغيرات التطوريّة.
ينطوي هذا الجزيء، أحياناً، على مستوى وحيد، كحال بدائيّات النوى (البكتريا
والعتائق)، كما أنّه ينطوي، بأحيان أخرى، على مستويات عدّة، كحال حقيقيّات النوى (الطلائعيّات، الفطور، النباتات والحيوانات). وفق هذا القياس، يشكّل كل جزيء فرديّ
من DNA (كروموزوم): مستوى أو خارطة أو مخطّط. لكن، إضافة لهذه
المستويات الرائدة، توجد جزيئات أخرى من DNA
في الخليّة، فلدى بدائيات النوى بلازميداتها ولدى حقيقيات النوى كروموزوماتها بصانعات يخضوريّة ومتقدِّرات (ميتاكوندريا).
في الخلايا الكثير من الحمض النووي
الريبيّ منقوص الاوكسجين، ويسمح تحليله بمعرفة الكثير عن
حامليه، عن صلات قرابتهم، آليّاتهم الخليويّة والببتيدات التي يمكنهم تركيبها. وما
يهم علماء الأحياء التطوريين وأخصائيي الإحاثة، بالمقام الأوّل، هو معرفة الكثير
عن حامليه.
نتمكن، كبشر، من "تصنيع" الحمض النووي الريبيّ منقوص
الاوكسجين
بصورة تركيبيّة وحتى القيام بنسخه لإنتاج الإستنساخات. هذه العمليات مُكلفة
جداً، وللآن، صعبة التحقيق.
في حال وجود حدود، فالخيال العلميّ قد تحمّس لإنتاج
ديناصورات مُستنسخة، لكن، هل بالامكان تحقيق هذا الأمر؟
نظرياً، نعم يمكن، لكن،
عملياً، يجب أولاً الحصول على كل الشيفرة الرائدة للديناصور بحالة سليمة. ففي حال
نقصان جزء منها، فلن نتمكّن من بناء الديناصور بصورة مناسبة، ومن يعلم أيّ الأجزاء
أو العمليات الحيوية، قد أُلغيت نتيجة غياب ذاك الجزء؟!
الحديقة الجوراسيّة، الفيلم الذي زرع الخيال الشعبيّ بفكرة إستنساخ الديناصورات
العام 2012، كشف فريق بحث عن عثوره على المادة الوراثية لديناصور بخلايا عظميّة لدى نوعين من
الديناصورات، هما:
عزل
الباحثون الخلايا العظميّة واختبروا أنها تعود لديناصور وليست خلايا ملوَّثة.
ولاجل التحقُّق من وجود المادة الوراثية في تلك الخلايا، أدخلوا أجساماً مضادة يمكنها الاتحاد فقط مع المادة الوراثية أي الحمض النووي الريبي منقوص الأوكسجين أو الدي إن إي، إضافة إلى بروبيديوم يوديد وديبيتيديل ببتيداز 2 كعنصرين
كيميائيين يمكنهما التفاعل، بسبب بنيتهما، مع جزيئات الدي إن إي فقط،
وتحت تأثير أطياف ضوئيّة محددة، تتصبِّغ فتتلوّن.
تُستخدم هذه المركّبات مع
الخلايا في المختبرات بُغية التحقُّق من قابليتها للحياة، تحديد المناطق والعضيات
الغنيّة بالحمض النووي الريبي منقوص الاوكسجين،
بين تطبيقات أخرى. لم يتوقَّع أحد بأن تلتصق هذه المركَّبات بشيء في خلايا عمرها
ما بين 80 إلى 68 مليون عام، لكن، حدث هذا فعلاً، تمكنوا من التحقُّق من وجود
الحمض النووي الريبي منقوص الأوكسجين
الديناصوريّ في بعض بقاياه.
يخرق هذا كل ما هو مألوف حول تحليل
الأنسجة الأحفوريّة، كما يخرق علم التحفُّر والتغيُّر بحالات حدوثه (علم التاريخ الحفري). سيسمح هذا الإكتشاف
بطرح كثير من الأسئلة الهامّة، التي نأمل أن نتمكّن من الحصول على بعض الأجوبة
عليها.
قد يهمكم الإطلاع على مواضيع ذات صلة
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق