gov-civil-vilareal.ptKönnen Sie wirklich einen 'Jurassic Park' ziehen und DNA aus in Bernstein eingefrorenen Käfern extrahieren?
>Wir werden also vielleicht nie das Blut einer Mücke, die vor 100 Millionen Jahren einen Dinosaurier gebissen hat, gewinnen und damit Dinosaurier wiederbeleben, die einen ganzen Themenpark einnehmen, aber wir haben noch nicht einmal ein vollständiges DNA-Profil von einem Insekt erhalten in Bernstein eingefroren . Noch.
Selbst Käfer, die dieses unglückliche Schicksal lange nach dem Aussterben der Dinosaurier erlitten haben, sind trügerisch. Sie können aussehen, als wären sie gestern nur herumgekrabbelt, weil Gewebe durch Baumharz oder Saft, der schließlich verhärtet und versteinert, außergewöhnlich konserviert werden kann, aber das bedeutet nicht, dass alles intakt bleibt. DNA baut sich zu schnell ab . Es wurde manchmal in so bizarren Dingen wie altem Kaugummi gefunden, aber dieses Kaugummi war viel weniger alt als Mücken, die in 125 Millionen Jahre altem versteinertem Harz gefangen waren. Dies sind immer noch nichts im Vergleich zu dem, was ein Monster – oder viele Monster – erschaffen hat Jurassic Park , aber ihre DNA war zu weit gegangen, um sie zu studieren. Das Leben findet einen Weg, aber die DNA nicht nach dem Tod.
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Es ist zweifelhaft, dass die DNA im Harz lange Zeit erhalten bleibt, sagte der Paläontologe David Peris, der eine kürzlich veröffentlichte Studie leitete PLUS EINS , sagte SYFY WIRE. 'Die Permeabilität von Harz, insbesondere unter hydratisierten Bedingungen, macht es zu einer nicht lebensfähigen Umgebung für die Konservierung organischer Moleküle.'
Sie werden zwar keine Velociraptors zurückbringen, aber ein Team von Wissenschaftlern geht jetzt an die Grenzen, um herauszufinden, wie lange DNA in einem Exemplar wie dem, von dem John Hammond so begeistert war, überleben kann. In Dinosaurierfossilien und in Permafrost gefrorenen Tieren hat mehr überlebt als in Baumharz gefangene Kreaturen. Bernstein und andere Harze haben sich bei der Erhaltung des genetischen Codes eines Käfers oder einer Mücke als bei weitem nicht so erfolgreich erwiesen wie bei der Erhaltung des Organismus selbst, und eine mögliche Kontamination hilft nicht, aber aktualisierte Methoden und Technologien könnten schließlich eine DNA herausfinden Ablaufdatum, das helfen könnte, die Geheimnisse von . zu lüften alte DNA (aDNA) .
Prähistorische DNA kann Wissenschaftlern einen Blick zurück in die Vergangenheit geben, um zu sehen, wie sich etwas auf molekularer Ebene entwickelt hat und wie sich seine Beziehungen zu anderen Lebensformen über Jahrtausende verändert haben. Es kann auch sowohl ausgestorbene als auch vorhandene Arten bestimmen, mit denen ein ausgestorbener Organismus verwandt sein könnte. Um herauszufinden, wie schnell es dauert, bis die genetische Information abgebaut wird, sammelten Peris und sein Team Proben von Käfern, die gerade erst vor 3 bis 6 Jahren in Baumharz stecken geblieben waren. Das mag alles andere als prähistorisch klingen, aber da niemand Millionen von Jahren in die Zeit zurückreisen kann, als fossile Käfer zum ersten Mal im Schlamm gefangen wurden, ist es eine Gelegenheit, die Anfänge des Prozesses des DNA-Abbaus in Bernsteinexemplaren zu verfolgen.
'Alte DNA wird stark abgebaut und unvollständig sein, und dies hängt vom Erhaltungszustand ab (alte DNA kann besser konserviert werden als einige aktuelle DNA, wenn die Bedingungen günstig sind oder nicht),' sagte Peris. „Deshalb ist es wichtig zu zeigen, woher die identifizierte DNA stammt. In unserem Fall haben wir die Sequenzen mit unseren frischen Exemplaren verglichen, um zu zeigen, dass sie von Käfern stammen, aber von anderen als unseren frischen Exemplaren.“
Im Gegensatz zu dieser riesigen Nadel, die in dieser ikonischen Szene aus dem Bernstein direkt in die Mücke ging Jurassic Park , um DNA aus versteinerten Insekten in Bernstein zu extrahieren, beinhaltet oft das Einweichen der Probe in Chloroform, um den Einsatz zu befreien, bevor die Proben zur Untersuchung unter einem Mikroskop zermahlen werden. Die Forscher fanden heraus, dass dies nur den Abbauprozess beschleunigt. Fast unmittelbar nach dem Tod beginnt die DNA zu zerbrechen. Bernstein, der hundert Millionen Jahre überlebt hat, hat schon genug durchgemacht.
Viele Faktoren können einen Einfluss auf die DNA des Käfers im Inneren haben, von den Bedingungen, unter denen es konserviert wurde, über die Geschwindigkeit des Vergrabens des Exemplars bis hin zu geologischen Phänomenen, die bis zu seiner Ausgrabung aufgetreten sind. Es gibt eine seltene Ausnahme bei Käfern, deren Aussehen Wissenschaftler täuschen kann, dass ihre DNA so lange gehalten hat wie ihr Aussehen. Manchmal ist ein Insekt schnell genug mumifiziert um den Abbauprozess einzufrieren, wobei die DNA von Mineralien absorbiert wird, während ihr Gewebe austrocknet. Wenn dieser Bernsteinklumpen danach schnell vergraben wird, kann das noch mehr Schutz bieten. Die alten Ägypter wussten offensichtlich, was sie taten, indem sie einen Körper mit Natronsalzen austrockneten und ihn dann mit Ölen und Harzen bedeckten.
Leider ist diese versehentliche und sofortige Mumifizierung bei Bernsteinexemplaren selten.
'Unser Experiment zeigt die gegenteilige Situation', sagte Peris. „Unsere Exemplare waren nach einigen Jahren im Harz nicht dehydriert, sondern behielten immer noch frisches inneres Gewebe. Genau diese Situation erschwert die Konservierung organischer Moleküle, da die Hydratation die Oxidation dieser Moleküle begünstigt. Außerdem haben sich Bernstein und Harz als sehr durchlässig erwiesen.'
Wenn geologische Prozesse Bernstein durchlässiger machen, wird alles, was sich darin befindet, schneller abgebaut, ganz zu schweigen von der Kontamination durch die DNA anderer Organismen, die im Boden vorkommen können. Dies erklärt alle Denkfehler, dass die Gene, die aus einer alten Mücke in Bernstein extrahiert wurden, alle zu dieser Mücke gehören, obwohl sie zu allem gehören könnten.
Peris glaubt, dass bestimmte Maßnahmen erforderlich sind, um das meiste DNA aus einem Insekt in Bernstein herauszuholen. Die Probe sollte in einem DNA-Labor analysiert werden, das bereits Erfahrung mit aDNA hat, aber keine ähnlichen Organismen wie die fraglichen Proben untersucht hat. Auch das Studium einer Art, die oft in Bernstein versteinert gefunden wurde, hilft. Als Vergleichsbasis sollten Kontrollen vorhanden sein, auch solche, deren DNA für die Untersuchung nicht ausreichend amplifiziert werden kann. Es sollte auch einen spezialisierten Ansatz für die Amplifikation von DNA geben, der nur in das Genom dieses Organismus passt, im Gegensatz zu einem, der zu vielen verschiedenen Genomen passt, und Wiederholungen des Experiments sowie eine Sequenzanalyse sind zur Überprüfung erforderlich.
'Wir haben gezeigt, dass DNA zumindest für einige Jahre im Harz konserviert werden kann, haben aber festgestellt, dass die Bedingungen nicht günstig sind, um zu garantieren, dass die Situation für lange Zeit so bleibt', sagte er. „Wir müssen jetzt anfangen zu untersuchen, warum das so ist, wie lange die Frist genau ist und ob es die allgemeine Situation ist; wir haben gerade damit begonnen, es zu erkunden.'
Scheck aus dem Universum
Während Peris etwas optimistisch in die Zukunft der Untersuchung von DNA aus Harzproben blickt, wäre Hammond enttäuscht. Seine Experimente wären wahrscheinlich in eine Sackgasse geraten. Wenn er nicht einmal die meiste DNA einer Mücke, die einen Dinosaurier gebissen haben könnte, herausbekommen könnte, würde sein Traumpark niemals zum Leben erwachen.
