El descubrimiento de un mamut lanudo juvenil llamado Yuka, encontrado en el permafrost siberiano con su piel y músculos intactos, ya había marcado la historia de la paleontología. Un equipo de científicos acaba de añadir una dimensión inédita a este hallazgo extrayendo de sus tejidos fragmentos de ARN de 40.000 años de antigüedad. Estas moléculas, conocidas por su extrema fragilidad, ofrecen un acceso directo a la actividad biológica del animal poco antes de su muerte, revelando aspectos de su fisiología que el ADN por sí solo no podía desvelar.
Este avance se basa en el estudio del ácido ribonucleico, una molécula esencial para el funcionamiento de las células. A diferencia del ADN, que constituye el plan genético estable de un organismo, el ARN juega un papel de mensajero y activador. Su análisis permite determinar qué genes eran funcionales en un tejido específico en un momento preciso. La conservación excepcional de Yuka en los hielos siberianos permitió que estas moléculas, que normalmente se degradan en unas horas después de la muerte, atravesaran los milenios.
Una de las patas de Yuka, que ilustra la conservación excepcional de la parte inferior después de la ablación de la piel, lo que permitió la recuperación de moléculas de ARN antiguas.
Foto: Valeri Plotnikov. La hazaña técnica y sus revelaciones biológicas
La extracción de este ARN antiguo representa un tour de force técnico. Los investigadores tuvieron que desarrollar métodos específicos para aislar y secuenciar estas moléculas delicadas a partir de muestras de músculo tomadas de la carcasa de Yuka. Sus trabajos, publicados en la revista
Cell, demuestran que el ARN puede persistir mucho más tiempo de lo que se pensaba en condiciones de conservación óptimas. Este descubrimiento amplía considerablemente el campo de lo posible para el estudio de especies desaparecidas.
El análisis del ARN permitió reconstituir el "transcriptoma" del mamut, es decir, el mapa completo de los genes activos en sus músculos en el momento de su muerte. Los científicos identificaron ARN que codifican proteínas implicadas en la contracción muscular y la regulación del metabolismo energético. De manera significativa, también detectaron ARN asociados a proteínas de respuesta al estrés celular. Este perfil molecular particular corrobora la hipótesis de una muerte no natural, sugiriendo que el joven mamut sufrió una agresión intensa, probablemente un ataque de leones de las cavernas, poco antes de su muerte.
Entre los descubrimientos más significativos figuran microARN, pequeñas moléculas reguladoras que controlan la expresión de los genes. Su secuencia presentaba mutaciones raras características de los mamuts, confirmando la autenticidad de estos vestigios moleculares. Estos microARN ofrecen la prueba directa de procesos biológicos en curso en el momento del deceso, capturando una actividad celular que hasta ahora era inaccesible para la investigación científica. Congelan para la eternidad los últimos procesos fisiológicos del animal.
Perspectivas para la paleogenética y más allá
Este éxito abre perspectivas considerables para la comprensión de las especies extintas. La posibilidad de estudiar el ARN antiguo permite ahora comprender no solo la constitución genética de los animales desaparecidos, sino también el funcionamiento de su organismo. Este enfoque podría aplicarse a otros especímenes excepcionalmente bien conservados, como los procedentes del permafrost o de cuevas heladas, para explorar diversos aspectos de su biología.
Una de las aplicaciones más prometedoras concierne al estudio de virus antiguos. Muchos patógenos, como los de la gripe o los coronavirus, utilizan el ARN como soporte genético. El análisis de tejidos antiguos podría permitir detectar la presencia de estos virus y rastrear su historia evolutiva a lo largo de milenios. Esta vía de investigación ofrece un potencial significativo para comprender las interacciones entre los animales desaparecidos y sus patógenos.
Aunque estos trabajos no tienen aplicación directa para los proyectos de desextinción, no obstante podrían iluminarlos de manera indirecta. La comprensión fina de los genes activos en tejidos específicos, como los folículos pilosos responsables del pelaje característico de los mamuts, podría guiar las investigaciones destinadas a recrear ciertos rasgos morfológicos en sus parientes elefántidos modernos.
Para ir más allá: ¿Qué es el ARN y en qué se diferencia del ADN?
El ARN, o ácido ribonucleico, es una molécula fundamental presente en todas las células vivas. Su estructura química difiere ligeramente de la del ADN, lo que la hace más flexible pero también más susceptible de degradarse rápidamente. Mientras que el ADN conserva la información genética de manera estable, el ARN asegura funciones dinámicas esenciales.
Una de las principales funciones del ARN es servir de intermediario entre el ADN y la producción de proteínas. Copia la información contenida en un gen y la transporta hacia las fábricas celulares donde las proteínas son ensambladas. Sin el ARN, las instrucciones codificadas en el ADN no podrían ser implementadas por la célula.
A diferencia del ADN que forma una doble hélice, el ARN generalmente está constituido por una sola cadena. Esta estructura lo hace más vulnerable a las enzimas que lo degradan naturalmente después de haber cumplido su función. Su duración de vida limitada es precisamente lo que hace que su descubrimiento en Yuka sea tan notable.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Cell