Înainte de începutul anilor 1900, dacă mergea ca un șobolan din Insula Crăciunului și vorbea ca un șobolan din Insula Crăciunului, probabil că era un șobolan din Insula Crăciunului. Dar dacă unul dintre acești șobolani acum dispăruți se plimbă din nou pe Pământ, cel mai probabil va fi un șobolan brun norvegian modificat genetic. Și rozătoarea nu va fi la fel de asemănătoare cu șobolanul de pe Insula Crăciunului pe cât ar spera unii, arată un nou studiu.
Odată cu apariția tehnologiei de editare a genelor, cum ar fi CRISPR, oamenii de știință au trecut de la clonare la ingineria genetică ca cea mai promițătoare metodă de „de-extincție” sau reînvierea speciilor care au dispărut (SN: 10/7/20). Dar, spre deosebire de clonare, ingineria genetică nu ar crea o replică exactă a unei specii dispărute. În schimb, tehnica ar edita genomul unui animal existent, astfel încât să semene cu cel al animalului dispărut dorit. Provocarea constă în a face acel proxy cât mai asemănător cu speciile dispărute.
Pentru a explora limitele acestei metode, cercetătorii au încercat să recupereze genomul șobolanului din Insula Crăciunului. Comparând fragmente din cartea de instrucțiuni genetice a șobolanului dispărut cu genomul unei rude în viață, șobolanul brun din Norvegia, echipa a reușit să recupereze aproximativ 95% din genomul dispărut. Sună mult, dar înseamnă că încă 5% din genom lipsea, inclusiv unele regiuni care erau importante pentru miros și sistemul imunitar, raportează oamenii de știință în 11 aprilie. Biologie actuală.
„Poți să aduci înapoi doar ceea ce poți găsi. Și ideea noastră este că nu putem găsi totul”, spune Tom Gilbert, un biolog evoluționist la Universitatea din Copenhaga.
Pentru a obține genomul șobolanului dispărut, Gilbert și colegii săi au luat ADN antic din două mostre de piele conservate ale șobolanului din Insula Crăciunului. ADN-ul antic, extras din specimene care au murit oriunde de la câteva decenii până la mii de ani în urmă, este departe de a fi perfect (SN: 5/19/08). Gilbert descrie genomul unei specii dispărute ca pe o carte care a fost mărunțită. O modalitate de a reconstrui această carte mărunțită este să scanezi fragmentele și să le compari cu o referință.
Cu o copie intactă a cărții originale, cineva ar putea reconstrui teoretic cartea perfect. Când identifică un genom de referință, cercetătorii caută o specie care s-a îndepărtat din punct de vedere evolutiv de specia dispărută destul de recent – cu alte cuvinte, o carte foarte asemănătoare. Genomul se va potrivi strâns, dar nu perfect.
Din acest motiv, șobolanul de la Insula Crăciunului (Rattus macleari) a fost o alegere evidentă pentru analiză pentru oamenii de știință. S-a îndepărtat de o rudă apropiată, șobolanul brun norvegian (Rattus norvegicus), acum aproximativ 2,6 milioane de ani.
Echipa a descoperit că genomul șobolanului din Insula Crăciunului este reprezentat de aproximativ 95% din genomul șobolanului brun din Norvegia. Analize ulterioare au arătat că aproximativ 5 la sută care lipseau nu puteau fi explicate doar printr-un defect în tehnică sau un genom de referință inadecvat. Mai degrabă, din cauza divergenței evolutive dintre cele două specii, cea mai mare parte a acestor informații genetice s-a pierdut pur și simplu.
Mai mult, acea informație lipsă nu a fost întâmplătoare. Genele care lipseau parțial sau complet tindeau să se încadreze în două regiuni principale care controlau răspunsurile imune ale șobolanului și simțul mirosului. Deci, dacă genomul unui șobolan maro din Norvegia ar fi editat astfel încât să semene cu șobolanul din Insula Crăciunului, noua creatură ar mirosi într-un mod diferit față de prototipul său. Acest lucru ar putea împiedica șobolanul proxy de la Insula Crăciunului de a supraviețui dacă ar fi eliberat în fostul său habitat.
Gilbert nu crede că este posibil ca cineva să încerce să elimine un șobolan. Dar el spune că ceea ce a demonstrat echipa s-ar putea dovedi util pentru oamenii care lucrează la proiecte și mai ambițioase, cum ar fi aducerea înapoi a mamutului lânos. Divergența dintre șobolanul brun din Norvegia și șobolanul dispărut din Insula Crăciunului, de exemplu, este similară cu cea dintre elefantul asiatic și mamutul lânos.
„Făcând astfel de analize, care nu este greu de făcut, poți cel puțin să descoperi ce vei obține, ce nu vei obține și poți folosi asta pentru a decide dacă merită să faci”, spune Gilbert.
În ciuda obstacolelor, folosirea tehnologiei pentru a aduce înapoi specii încă merită făcută, spune Ben Novak, om de știință principal la Revive & Restore, o organizație nonprofit care utilizează ingineria genetică pentru proiecte de conservare. El plănuiește să aplice analiza lui Gilbert și a colegilor la propria sa lucrare despre porumbelul călător, care a dispărut în 1914. Există soluții posibile pentru cum să capteze unele dintre datele lipsă, spune el, dar faptul că unele date vor fi întotdeauna lipsă este o limitare cu care oamenii de știință din de-extincție s-au împăcat deja.
„Problema asamblarii de referință va fi întotdeauna o barieră în calea de-extincției”, spune Novak. „Oricine urmărește dispariția trebuie să se convingă cu faptul că vrem să ne apropiem cât mai de mult de ceva care păcălește mediul.”
Cu alte cuvinte, un mamut dispărut creat folosind editarea genelor, dacă așa ceva va fi vreodată, nu va fi tocmai un mamut; va fi mai aproape de un elefant asiatic păros adaptat să trăiască în frig. Iar noua analiză sugerează că versiunea animală proxy va avea probabil suficiente diferențe care ar face dificilă pentru creatură să-și umple nișa ecologică anterioară. Pentru unii, asta ar putea fi suficient pentru a învinge scopul exercițiului.
„Ca știință, este minunat”, spune Gilbert. Dar „este aceasta cea mai bună utilizare a banilor într-o lume în care nu ne putem menține rinocerii în viață?”