科学者が初めて絶滅した動物のRNAについて言及しました。

概要: 絶滅した動物の復活にとって大きな意義があります。

著者: プリンシパル

科学者たちは長い間、古代の生物学的サンプルからRNAを抽出することに熱心に取り組んできました。しかし、この願いは想像以上に難しいのです。 2023年9月、ゲノムリサーチ誌に掲載された論文の中で、研究者らはついに絶滅した動物であるタスマニアタイガーの標本からRNAを抽出し、その配列を解読することに初めて成功した。

博物館に収蔵されているタスマニアタイガーの標本。 (写真/エミリオ・マーモル・サンチェス(写真)とパナギオティス・カロゲロプロス)

特別な種

フクロオオカミ（Thylacinus cynocephalus）は、80度以上開くことができる顎を持つ肉食有袋類でした。見た目は犬に少し似ていますが、茶色の毛皮の一部にトラのような縞模様があるため、タスマニアタイガーとも呼ばれています。

タスマニアタイガーは食物連鎖の頂点に立つ獰猛な動物として、かつてはオーストラリア全土に広く生息していました。しかし残念なことに、19 世紀には人間によって狩猟されることが多かったのです。 19 世紀末までに、成体のタスマニアタイガーを殺害すると賞金がかけられ、その個体数は継続的に減少しました。最後のフクロオオカミは1936年にオーストラリアのタスマニア島の動物園で死んだ。

DNA対RNA

近年、一部の科学者がタスマニアタイガーの遺伝子のマッピングに成功しました。しかし、これらの研究はRNAではなくDNAに基づいていました。 DNA と同様に、RNA は遺伝情報を運ぶことができ、生物内で他の多くの機能を果たします。しかし、二本鎖の形で一般的に存在する DNA とは異なり、RNA は通常、一本鎖の形で存在します。相対的に言えば、DNA は比較的安定しており、科学者は 100 万年以上前に生息していた絶滅した古代生物から古代 DNA を抽出することができます。しかし、RNA はあまり安定しておらず、自然界には RNA を分解できる酵素が多数存在するため、長い間死んでいた組織から RNA を抽出することは極めて困難です。

なぜRNAを抽出する必要があるのでしょうか?これは、RNA が研究者に、まだ調査されていない絶滅種に関する追加情報を提供できるためです。たとえば、異なる種類の細胞には異なるメッセンジャー RNA があり、RNA は多くの遺伝子の制御メカニズムにも関与しています。

RNAシーケンス

新たな研究では、研究者らはストックホルムの自然史博物館に保存されているフクロオオカミの標本を分析した。この標本は1世紀以上にわたって室温で保存されてきました。研究者らは、それぞれ約80mgの重さの筋肉サンプル3つと皮膚サンプル3つを採取した。

研究者らは、標本の年代と保存状態を考慮して、組織マトリックスに存在する可能性のある歴史的なRNA配列に著しい断片化があると予想した。そのため、研究者らは、得られた 6 つの組織サンプルそれぞれに対して、小さな RNA 分子をターゲットとする RNA 抽出プロトコルを使用しました。

研究者らはこれらのサンプルからそれぞれ8190万個と2億2360万個のRNA断片を抽出し、精製した。反復配列と非常に短い配列を取り除いた後、研究者らは筋肉組織から150万個のRNA配列、皮膚組織から280万個のRNA配列を特定した。

また、異なる組織タイプのRNAに基づいて、皮膚と筋肉組織の違いを識別することもできました。予想通り、皮膚サンプルにはケラチン（皮膚、髪、爪に含まれるタンパク質）に関連する RNA が高レベルで含まれており、筋肉サンプルにはアクチンやミオシンなどの筋原線維タンパク質に関連する RNA が高レベルで含まれていました。

意義

古代のRNAを抽出することの難しさを考えると、特にこの標本が滅菌または冷凍状態ではなく室温で保管されていたことを考えると、これは間違いなく注目すべき成果です。この研究の結果にはいくつかの重要な意味合いがあります。

まず、これらの発見は、博物館に収集された大量の標本に対する研究者の見方をある程度変えました。

第二に、研究者らはRNAウイルスの痕跡も検出し、古代のウイルスの研究への扉を開いた。

3. この研究は古代のRNA配列解析技術の発展に新たな活力を与えました。将来、古代RNA技術がより成熟すると、DNAとRNAの配列を組み合わせることで古代遺伝学の新しい時代を創造することが可能になります。

4. この研究の結果は、タスマニアタイガーの生物学に関する新たな手がかりを提供するだけでなく、タスマニアタイガーの復活に関する情報も提供する可能性がある。

絶滅した動物が短期間で復活することはないだろうが、近い将来、研究者が数万年前のマンモスのサンプルからRNAを抽出できるようになると期待でき、マンモスの復活に新たな希望がもたらされるだろう。

この記事は、科学普及中国星空プロジェクトの支援を受けた作品です。

著者: プリンシパル

査読者：北京航空航天大学教授イェ・シェン

制作：中国科学技術協会科学普及部

制作：中国科学技術出版有限公司、北京中科星河文化メディア有限公司