Ученые частично «оживили» клеточные ядра из тканей шерстистого мамонта
Образование пронуклеусов в мышиных яйцеклетках, в которые поместили ядра из клеток азиатского слона (слева) и мамонтенка Юки (справа).
K.Yamagata et al. / Scientific Reports, 2019
Японские и российские ученые обнаружили биологическую активность в клетках шерстистого мамонта, погибшего около 28 тысяч лет назад, сообщается в Scientific Reports. Исследователи поместили структуры из тканей мамонта, похожие на клеточные ядра, в яйцеклетки мышей и увидели, что они начали делиться, но окончательного деления клеток не произошло. Авторы подчеркивают, что при современном уровне развития технологий говорить о клонировании мамонтов слишком рано, но их метод позволяет оценить биологическую активность в клетках вымерших животных.
Исследование давно исчезнувших видов может помочь палеобиологам узнать об их эволюции и причинах вымирания. Например, анализ генома шерстистых мамонтов (Mammuthus primigenius) позволил восстановить последовательность генов гемоглобина и обнаружить в них мутации, которые помогли животным приспособиться к холодному климату. С помощью протеомного анализа ученые нашли в тканях мамонтов коллаген и белки костной ткани.
В 2009 году японские исследователи под руководством Акиры Иритани (Akira Iritani) из университета Киндай получили ядра клеток из кожи и мышц мамонта, жившего около 15 тысяч лет назад. Их поместили в мышиные ооциты (яйцеклетки), но «оживить» ядерные структуры не удалось: делиться клетки не начали.
В новой работе группа Иритани и их российские коллеги попытались заставить делиться ядра из клеток мамонтенка Юки. Мумию молодой самки мамонта, которую прозвали Юка, нашли в Якутии, на побережье моря Лаптевых, в 2010 году. Она прекрасно сохранилась, до нас дошли мягкие ткани, шерсть и мозг животного. Радиоуглеродным методом авторы датировали останки: мамонт погиб около 28 тысяч лет назад.
Cyclonaut / Wikimedia Commons
Ученые увидели активность ядерных структур из тканей мамонта. В 21 проценте клеток образовалось веретено деления (структура, необходимая для сегрегации хромосом, которая образуется на начальном этапе деления клетки) и структуры, похожие на пронуклеусы, которые формируются в яйцеклетке во время деления. Но деления мышиных ооцитов не произошло, по мнению исследователей, из-за сильных повреждений генома мамонта. В мышечных тканях содержались фрагменты ядерной ДНК длиной до 300 пар нуклеотидов. Очевидно, этого было недостаточно для успешного деления.
Тайм-лапс мышиных яйцеклеток, в которые поместили ядра мамонта (mSCN) или азиатского слона (eSCN). Зеленым светится веретено деления, красным — хроматин.
Учёные «оживили» части клеток мышечной ткани 28 000-летнего шерстистого мамонта
Старый, как… клеточное ядро мамонта, белковый материал, похожий на ядра, из мышечной ткани мамонта Юки, был пересажен в ооциты мышей. Такие модифицированные ооциты после активации показали поведение, похожее на таковое у нормальных ооцитов: они образовывали веретена деления, гистоны вставлялись в ДНК, частично формировалось нормальное ядро.
Древний шерстистый мамонт Юка жила примерно 28 тысяч лет назад. В подростковом возрасте она умерла, но из-за того, что её тело всё время находилось в зоне вечной мерзлоты, оно хорошо сохранилось. Останки были обнаружены в 2010-м году на южном побережье моря Лаптевых. Они в своём роде уникальные — степень сохранности мягких тканей много лучше, чем у многих найденных до сих пор мамонтов. Учёные из Японии решили использовать эти мягкие ткани для эксперимента по возможности «оживления» клеток вымершего животного.
Для начала они сравнили Юку с пятью слоновыми (шерстистыми мамонтами M4 и M25 и тремя азиатскими слонами) — по вариантам последовательностей нуклеотидов, и нашли много совпадений с ними. Затем с помощью протеомного анализа они получили информацию о репертуаре и модификациях белков мягких тканей и выяснили, что белковые последовательности не содержат привнесённых извне включений. Учёные посчитали степень дезамидирования (удаления амидной группы белков), которая коррелирует со степенью деградации белков, и выяснили, что лучше всего сохранилась мышечная ткань (в наличии также была ткань костного мозга).
В результате протеомного анализа также был найден протеин гистон H4, что могло значить, что в ткани содержатся компоненты клеточных ядер. И тут началось интересное. Что будет, если пересадить ядро клетки мамонта в ооцит мыши? Сформирует ли оно веретено деления? Сможет ли себя «починить»? Такие вопросы поставили перед собой исследователи и решили сразу на них ответить. За пять попыток они собрали из 273,5 мг клеточной ткани мамонта 88 белковых структур, похожих на клеточные ядра, и вставили их в мышиные ооциты, находящиеся на 2-й метафазе мейоза. В качестве контроля учёные пересадили в другую группу ооцитов ядра клеток, взятых из тканей посмертно замороженного слона. После пересадки ядер, морфологически нормальные ооциты, хранимые в среде CZB, были помещены в инкубатор на полчаса-час. Через три часа после «вставки», реконструированные ооциты был химически активированы с помощью 5 ммоль (mM) SrCl2 и 2 ммоль других веществ.
Читайте также: Как сшить платье из ткани с блестками
После «вставки» ядер, к ним был пристроен гистон H2B-mCherry (флюоресцентный хроматиновый маркер, предназначенный для хромосомных исследований). Гистон был инкорпорирован в 96 % и 88 % случаях для слоновьих и мамонтовых клеточных ядер соответственно. Это говорило о возможности образования нуклеосомы. Более того, в 21 % случаев наблюдалось формирование микротрубочек веретена деления.
После активации модифицированных ооцитов, от «вставленного» клеточного ядра отпочковывалась протоядерная структура. По времени процесс формирования протоядра совпадал с таковым у обычных ооцитов мышей.
К сожалению, эксперимент был остановлен на фазе формирования одной клетки, так как клеточного деления не наблюдалось.
Результаты эксперимента говорят о том, что как минимум часть ядерного материала клеток мамонта обладает потенциалом образования протоядра. Также возможно, что клеточные ядра мамонтов, помещённые в ооциты мыши, запускают процесс «реставрации» повреждённого ДНК .
Относительный успех эксперимента стал возможен только благодаря новым технологиям, разработанным за последние несколько лет, и высокому качеству ядерного материала мамонта Юки. Ранее та же группа исследователей предпринимала похожую попытку пересадки ядерного материала из останков 15 000-летнего мамонта в ооциты мыши, но в тот раз они не получили реорганизацию ядра.
Клонирование мамонтов всё ещё остаётся за горизонтом возможностей, но мы приближаемся к этому моменту.
Вечная мерзлота и мамонты. Когда их уже клонируют?
Только не спрашивайте меня зачем клонировать мамонтов.
Хотя на эту тему мы тоже можем порассуждать.
Что же касается вопроса «когда», то до поездки в Якутию я вообще была уверена, что все разговоры о перспективах клонирования мамонтов — это что-то из разряда бульварной прессы.
Да, современная наука творит чудеса, но. мамонты?
Они же уже давно вымерли и остались от них лишь рожки да ножки скелеты, бивни да сильно попроченные шкурки.
Насколько я была неправа, я поняла лишь оказавшись в Якутске в Музее мамонта при Северо-Восточном Федеральном университете.
Хотя это заведение и называется музеем и принимает посетителей, его сотрудники — учёные, которые ведут большую работу по изучению останков ископаемых животных. В том числе и по возможности восстановления (если так можно сказать) этих животных.
Вот, например, жеребёнок. Возраст — 42000 лет. Сорок две тысячи. Ни один нолик не лишний.
И как это ни удивительно, внутри его нашли кровь. Не то чтобы разморозили, а из него что-то потекло. Нет, вполне себе нормальная сохранившаяся кровь.
Это с жеребёнком я сразу с козырей зашла, чтобы вы знали, что вас дальше ждёт.
Мы же отправляясь в музей, думали что увидим очередной набор костей древних животных и прослушаем увлекательный рассказ про времена, когда мамонты утаптывали нашу планету, между прочим, помогая сохранять вечную мерзлоту, которая теперь сохранила их до наших времён и дала небольшой шанс вернуться снова на планету в живом виде.
Круговорот, как говорится, взаимопомощи налицо.
Но когда нам перед началом экскурсии прочитали небольшую увлекательную лекцию о работах, которые ведут научные сотрудники института (они нам всё это и рассказывали) совместно с коллегами из США и Южной Кореи по восстановлению мамонтов, какие есть варианты и перспективы, и показали небольшой фильм про мамонта, в котором была сохранившаяся кровь, мы никак не предполагали, что чуть позже сможем посмотреть на хобот этого мамонта так же близко, как я сейчас на монитор ноутбука смотрю.
Я сейчас специально чуть дальше отодвинулась для правдоподобности.
Вы когда-нибудь видели хобот мамонта?
Лично я — нет.
И уже даже не очень важно, клонируют мамонта или нет (спойлер — не клонируют, но есть другие варианты), когда вдруг прикасаешься, пусть даже фигурально выражаясь — всё-таки трогать ценные научные экспонаты нам никто не дал — к таким древностям и такому интересному пласту научной работы.
А, кстати. Про «прикоснулись». Ну, зуб-то мамонта мне подержать в руках дали.
Вы когда-нибудь держали в руках коренной зуб мамонта?
На этом все спойлеры закончились. Можно завершать рассказ. Но я по своему врождённому занудству конечно же покажу ещё несколько десятков фотографий и расскажу, как всё это было.
Итак, Музей мамонта СВФУ.
Для справки информация с сайта музея.
Лаборатория Музей мамонта им. П.А. Лазарева сегодня – специализированное научное и культурное учреждение, занимающееся исключительно изучением мамонта, мамонтовой фауны, природной среды ее обитания в ледниковом периоде и распространением научных знаний среди населения.
До создания Музея мамонта практически все находки ископаемых животных, найденные на территории Якутии, вывозились в центральные институты (Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска). С созданием Музея мамонта появилась возможность проводить полноценные комплексные исследования и оставлять их на экспонирование и хранение в г. Якутске.
Читайте также: Elva latte мебельная ткань
Слово «Всемирный» в первоначальном названии музея не является случайным, ибо в нем хранятся и демонстрируются уникальные палеонтологические материалы, имеющие всемирное значение и являющиеся бесценным наследием человечества. В недрах Якутии найдено 75% всех известных в мире захоронений мамонтов и других представителей мамонтовой фауны с сохранившимися мягкими тканями. Немаловажно и то, что в исследованиях уникальных находок ископаемых животных принимали участие ведущие специалисты со всего мира.
Начиная с 2007 года сотрудники музея начали формировать собственную коллекцию ИПЭС (все собранные в составе АН РС(Я) палеонтологические материалы были переданы в ведение МИО РС(Я). За короткое время удалось собрать значительную коллекцию костных остатков животных мамонтовой фауны практически всех представителей мамонтовой фауны Северо-Восточной Сибири и уникальных останков ископаемых млекопитающих с мягкими тканями. В настоящее время остеологическая коллекция Музея мамонта насчитывает 1450 единиц хранения. Среди экспонатов с мягкими тканями такие уникальные находки последних лет как неполная туша Верхоянской лошади (2009 г., абсолютный возраст 4450 лет), целая мумия детеныша бизона из окрестностей пос. Батагай (2009 г., 8200 лет), туша лосенка из полуострова Буор-Хая (2010 г., 9000 лет), мумия ископаемого хищника из Усть-Янского района (2011 г., 12450 лет), голова лисицы с полностью сохранившимся кожным покровом и др. мягкими тканями из Абыйского района (2012 г.). За исключением голоценовой лошади аналогов этим находкам в мире нет. Поэтому они имеют огромную научную и музейную ценность. Все экспонаты с мягкими тканями хранятся в замороженном состоянии в большой морозильной камере-лаборатории при оптимальной для длительного хранения температуре (-18°С). Замороженное состояние экспонатов как объектов научных исследований очень важно, т.к. специалисты имеют возможность изучить ткани и клетки, пролежавшие тысячи лет с минимальными изменениями.
Ну всё. Со вступлением можно заканчивать. Идём в музей.
На первый взгляд музей ничем не отличается от ему подобных.
За ткань или мамонта
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Как отличить бивень мамонта от подделки из другого материала?
Как отличить бивень мамонта от подделки из другого материала?
с разбором реальных примеров
Часть 1. Виды кости в сравнении с бивнем мамонта.
Из-за высокой цены на бивень мамонта за него часто выдают другую, более дешевую кость. Не всегда в этом обмане есть умысел, часто продавец не знает происхождение материала.
Бивень мамонта не запрещен к использованию и экспорту, хотя для вывоза за границу все равно требуется специальное разрешение. При добыче бивней мамонта не страдают животные и не наносится ущерб природе. Основной объем материала добывается в Якутии, в устьях рек Сибири. Общий запас оценивается в 450 тысяч тонн. Добыча других пригодных для резьбы видов кости часто ограничена или запрещена. Например, промысел моржей и кашалотов ограниченно разрешен лишь коренному населению Чукотки, а добыча слоновых бивней законодательно запрещена ООН с 2002 года. Кроме того, антигуманность этих промыслов ставит под вопрос целесообразность использования добываемых таким путем материалов.
Основные внешние признаки бивня мамонта
Бивень — видоизмененный зуб (клык или резец). Бивень мамонта имеет сплошную, без пустот однородную массу, красивую сетчатую структуру и богатую цветовую палитру от светло-кремового до черного цветов. Материал обладает способностью передавать округлые объёмы, богатые светотенью. На поперечном спиле имеет неоднородный цвет с чередующимися темными и светлыми кольцами, с радиальными или кольцевыми трещинами. Бивни низкого качества имеют окаменелые включения белого цвета, имеющие хрупкую крошащуюся структуру, напоминающие гипс или мел.
Главный признак настоящего бивня мамонта — сетчатый узор на поперечном срезе. Он образован сетью тонких каналов с нервными волокнами и имеет характерный угол пересечения линий.
Цельный бивень практически всегда покрыт грубой бугристой окаменелой корой темного цвета, напоминающей древесную. Фрагменты коры могут встречаться и на готовых изделиях, это верный признак бивня мамонта. Длина бивня может достигать 4 метров, вес 100 кг. Чаще всего встречаются бивни длиной 1-2 метра, но встречаются и 30 сантиметровые.
На фото бивни мамонта различной сохранности и цвета
Подделки и имитации бивня мамонта
Самый дешевый используемый материал для подделки — трубчатая кость копытных животных (цевка коровы, лошади или верблюда). Легко отличить по однородному белому цвету, слегка пористой структуре. На спиле отсутствуют сетка и круговые кольца. Часто можно заметить небольшие круглые дырочки нервных каналов. Готовое изделие может быть пустотелым внутри, что обусловлено костью, имеющей форму трубки. Пустотелость можно заподозрить при малом весе готового изделия. Форма может быть набрана путем распиливания трубки кости на пластины и склеивания их в объём, что также легко определить при внешнем осмотре.
Из цевки чаще всего выполняются кустарные недорогие изделия массового производства, как современные, так и старинные, не имеющие большой художественной ценности. Это могут быть небольшого размера шахматы, ювелирные украшения, сувениры и т.п.
Читайте также: Сжатие ткани после стирке
На фото цевка коровы и примеры изделий из нее. Хороши видна характерная форма и цвет этой кости.
Бивень слона в настоящее время стоит несколько дешевле бивня мамонта из-за запрета промысла бивней, хотя имеет более пластичную структуру и меньшее количество трещин по сравнению с бивнем мамонта. Провоз современных изделий из слоновой кости через границы запрещен, использование бивней слона в резьбе незаконно, поэтому покупка такого материала не имеет смысла.
Отличить бивень слона от бивня мамонта можно по ряду признаков.
Бивень слона не имеет темной бугристой коры, снаружи он как правило гладкий и светлый. Если сравнивать цельные бивни, то у бивня слона более длинная и объемная пустая конусообразная пульпа, доходящая почти до середины длины, стенки основания бивня более тонкие, чем у бивня мамонта. Также бивень слона имеет более яркий белый перламутровый цвет, так как он не подвергался минерализации в земле в отличие от бивня мамонта.
На 1-м фото поперечный спил бивня слона, на 2-м фото поперечный спил бивня мамонта. Главное отличие — характер пересечения линий сетки. Хорошо заметно, что угол пересечения линий на спиле слонового бивня(верхнее фото) больше. Кроме того, на фото видно, что слой окаменевшей коры на слоновом бивне отсутствует, а на бивне мамонта (нижнее фото) он хорошо просматривается.
Внешний вид и поперечные спилы слонового бивня. В сравнении с бивнем мамонта пустота у основания намного объемней, внешний слой коры отсутствует, хотя встречается потемнение наружного слоя со временем.
К нам часто обращаются для определения материалов скульптур, в том числе и антикварных. Несколько раз нам попадались довольно качественные подделки из пластмасс, которые трудно отличить с первого взгляда. Недорогие изделия из пластмассы или керамики могут умышленно выдавать за резную кость. Встречаются эпоксидные материалы с использованием наполнителя из костяных опилок, очень похожие внешне на кость. Несмотря на формальное присутствие опилок, ценность такого материала несоизмеримо ниже и сравнима со стоимостью обычной недорогой пластмассы. Такие изделия изготавливаются методом литья, иногда с ручной доводкой и покраской. На них можно заметить стыки швов, раковины или остатки литников. Главное отличие — полное отсутствие естественных трещин, которые практически всегда есть на костяных изделиях. Конечно, на пластике отсутствует и сетчатая структура кости. Также подделку может выдать слишком малый вес, шершавая холодная поверхность.
Клык моржа, зуб кашалота и др.
Эти материалы не имеют сетки на поперечном спиле, цельный кусок имеет небольшие размеры. Клык моржа длиной не более 70 см, с большой пустотой внутри, кора и сетчатая структура отсутствуют, поверхность часто покрыта кракелюрными и четко выраженными продольными трещинами и бороздками. Зуб кашалота обычно 10-15 см в длину, характерной формы. Рога животных тонкостенные и пустотелые, черного или др. темного цвета, характерной формы. Рог лося, позвонки кита и другие скелетные кости имеют на спиле ярко выраженную структуру губки и темный цвет и могут выдаваться за бивень только по незнанию.
Зубы кашалота, внешний вид, длина, поперечный и продольный распил, зубы кашалота в челюсти
Экзотические для России виды кости — рог носорога, зубы бегемота. теоретически можно встретить либо антикварные фигурки из них (происхождение -Африка), либо ввезенный много лет назад материал. В настоящее время провоз этих материалов через границу невозможен.
Часть 2. Определение бивня мамонта. Примеры.
Свежий скриншот с одного портала бесплатных объявлений. На фото поперечного спила видно трубчатую структуру кости. Это позволяет с уверенностью определить, что если кость и принадлежит мамонту, то это никак не бивень. Скорее всего, это окаменелый рог. Имеет определенную ценность, но несопоставимую с ценностью бивня. Для художественной резьбы непригоден.
Еще один скриншот с того же портала. Бивень мамонта имеет сплошную, а не трубчатую структуру, как кость на фото. В лучшем случае, это часть берцовой кости мамонта, не пригодная для художественной резьбы.
Фото с аукционного сайта по продаже различных товаров. В описании указан материал — бивень мамонта. На фотографии не видно сетку, характерную для этого материала, цвет фигурки однородный, серо-белый, что также не характерно для бивня мамонта, имеющего теплый кремовый цвет. Лаковый блеск поверхности фигурки также вызывает сомнения в подлинности материала. Скорее всего это копия, сделанная путем отливки с реальной резной фигурки. Бивень мамонта, так как он указан в описании, скорее всего присутствует номинально в виде наполнителя для пластмассы или другого материала, из которого выполнена отливка.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом