Investigadores de la Universidad de Estocolmo han logrado un hito innovador al aislar y secuenciar con éxito por primera vez moléculas de ARN de mamuts lanudos de la Edad del Hielo. Estas secuencias de ARN son las más antiguas jamás recuperadas y proceden de tejido de mamut que se conserva en el permafrost siberiano desde hace casi 40.000 años. Este innovador estudio, publicado en la prestigiosa revista Cell, proporciona información crucial sobre la vida útil de las biomoléculas y su potencial para revelar nueva información sobre especies extintas hace mucho tiempo junto con datos de ADN y proteínas existentes.
Emilio Mármol, autor principal y ex investigador postdoctoral en la Universidad de Estocolmo, ahora basado en el Instituto Globe de Copenhague, enfatizó la importancia del ARN. «Con el ARN podemos obtener evidencia directa de qué genes estaban ‘activados’, ofreciendo una visión de los momentos finales de la vida de un mamut que caminó sobre la Tierra durante la última edad de hielo. Esta es información que no se puede obtener sólo del ADN», explicó. La colaboración de Mármol con investigadores de SciLifeLab y el Centro de Paleogenética, una iniciativa conjunta de la Universidad de Estocolmo y el Museo Sueco de Historia Natural, fortaleció el enfoque innovador de la investigación.
La importancia de estudiar el ARN antiguo radica en su capacidad para dilucidar el funcionamiento y la activación de genes prehistóricos, proporcionando información que el análisis de ADN por sí solo no puede proporcionar. Si bien los científicos se han centrado a lo largo de los años en reconstruir genomas de mamuts utilizando ADN, el ARN sigue siendo difícil de alcanzar debido a su rápida degradación después de la muerte. Muchos miembros de la comunidad científica creían que el ARN no sobreviviría el tiempo suficiente para realizar investigaciones significativas en animales que murieron hace miles de años. Sin embargo, los investigadores tuvieron acceso a tejidos de mamut excepcionalmente bien conservados del permafrost siberiano, que produjeron moléculas de ARN intactas.
Love Dalén, profesora de Genómica Evolutiva de la Universidad de Estocolmo y del Centro de Paleogenética, señaló: «Obtuvimos acceso a tejido de mamut excepcionalmente bien conservado, excavado en el permafrost siberiano, que esperábamos que aún contuviera moléculas de ARN congeladas en el tiempo». Añadió que su trabajo es un intento de ampliar los límites de la secuenciación de ARN más atrás en el tiempo que estudios anteriores.
Los hallazgos revelaron distintos patrones de expresión genética en el tejido muscular congelado de un joven mamut llamado Yuka, que murió hace casi 40.000 años. De los más de 20.000 genes codificadores de proteínas identificados en el genoma de Yuka, sólo una fracción mostró actividad. El ARN detectado codificaba proteínas relacionadas con la contracción muscular y las respuestas metabólicas al estrés, lo que indica signos de estrés celular, probablemente relacionado con un ataque de leones de las cavernas antes de la muerte de Yuka.
Los investigadores también destacaron el descubrimiento de microARN específicos de los músculos: pequeñas moléculas de ARN que ayudan a regular la actividad genética. Marc Friedländer, profesor asociado del Departamento de Biociencias Moleculares, comentó: “Es la primera vez que se consigue algo así”. La presencia de microARN sirvió como evidencia convincente de que las señales genéticas efectivamente se originaron en los mamuts, y mutaciones raras proporcionaron una confirmación adicional de su ascendencia mamut e incluso llevaron a la identificación de nuevos genes basados únicamente en evidencia de ARN.
Los resultados del estudio desafían las suposiciones anteriores sobre la vida útil del ARN, que se pensaba que se descomponía mucho más rápidamente. “Las moléculas de ARN pueden sobrevivir mucho más tiempo de lo que se pensaba”, afirma Dalén. Las implicaciones de este descubrimiento se extienden más allá de los mamuts e incluyen el posible estudio de virus de ARN, como la gripe y los coronavirus, conservados en restos de la Edad del Hielo.
De cara al futuro, el equipo de investigación quiere integrar los hallazgos del ARN con datos del ADN, proteínas y otras biomoléculas conservadas, lo que podría mejorar significativamente nuestra comprensión de la megafauna extinta y otras especies antiguas. Mármol concluyó: “Tales estudios podrían remodelar fundamentalmente nuestra comprensión de la megafauna extinta, revelando las muchas capas ocultas de la biología que hasta ahora han permanecido congeladas en el tiempo”.
Los mamuts lanudos vagaban por las frías regiones de Eurasia y América del Norte, habiéndose adaptado bien a la última edad de hielo, que duró entre 115.000 y 11.500 años. Con sus características icónicas (pelaje grueso, colmillos curvos y tamaño enorme), estas hermosas criaturas pastaban en vastas estepas por todo el hemisferio norte. Sin embargo, a medida que el clima se calentó gradualmente, los mamuts lanudos se extinguieron, y las últimas pequeñas poblaciones se aferraron a sobrevivir en remotas islas árticas hasta hace 4.000 años.
