For 52.000 år siden falt en mammut død om i Sibir.

Den store, behårede og livløse mammutkroppen ble omringet av is, og langsomt ble den slukt av permafrosten.

Som fanget i en iskald tidslomme lå den begravet der. Ene og alene, mens årene gikk, og både neandertalere, mammuter og istiden ble en saga blott.

Men her, 52.000 år etter sin død, er den blitt gjenopprettet. På sett og vis. For en gruppe vitenskapsfolk har klart å gjenskape mammutens genom – også kalt arvemassen – i tre dimensjoner. Arvemassen er den fullstendige DNA-sekvensen til en organisme.

Det beskriver forskerne i en ny vitenskapelig artikkel, som er publisert i tidsskriftet Cell.

Helt praktisk tok de et stykke hud fra mammuten. Ved hjelp av et elefantgenom klarte de å sette sammen mammut-genomet.

Med det rekonstruerte genomet reises spørsmålet: Er vi nærmere å kunne gjenskape mammuter nå?

En digital gjenfødsel i 3D

For å besvare det må du først forestille deg følgende:

Du står med Tolkiens Ringenes Herre i hendene.

Så tar du og kjører bokens mange sider gjennom en makulator, så sidene blir revet i små strimler.

Deretter gir du papirstrimlene til en som aldri før har hørt om Ringenes Herre, og venter på at personen setter strimlene tilbake i korrekt rekkefølge.

Først i setninger. Deretter i kapitler. Og måten kapitlene settes sammen på har stor betydning for fortellingen.

For hvis sammensetningen blir at ringen først kastes i lavaen, etterfulgt av Gandalfs transformasjon fra Grå til Hvit, etterfulgt av at Gandalf den Grå oppsøker Frodo i Hobsyssel. Ja, da er ikke det den korrekte rekonstruksjonen.

Det er omtrent slik Tom Gilbert, som er en av forskerne bak studien, forklarer oppgaven med å sette sammen forhistorisk DNA til et genom. Det må gjøres slik at man forstår både sammensetningen av DNA-et, samt hvilke gener som er aktive og passive i de forskjellige cellene.

Ut fra det genomet har forskerne laget en 3D-utgave av hvordan mammutens arvemasse sannsynligvis ser ut.

Et puslespill av DNA-biter

Det har ikke vært helt enkelt med det svært gamle DNA-materialet.

– Ideen om å undersøke forhistorisk DNA er at du tar en prøve og foretar en DNA-sekvensering, forklarer Tom Gilbert, professor ved Københavns Universitet, og legger til:

– Det er grunnleggende begrensninger ved å gjøre dette med forhistorisk DNA.

Begrensningen ligger i at DNA går i oppløsning så snart cellene dør.

Kromosomer oppløses, og tilbake er bare små biter DNA. Som når Ringenes Herre makuleres.

Og når en mammut har ligget død i 52 000 år, tilsvarer det at boken har blitt kjørt gjennom makulatoren et par ganger.

– Så forhistorisk DNA har begrensninger fordi det er så fragmentert. Måten man har studert det på før, har vært å ta små biter fragmentert DNA og forsøke å sette det i rekkefølge og på den måten samle boken igjen, forklarer han.

Når man sammenligner mammutens DNA med en nålevende elefant, kan det gi en ledetråd til hvordan mammutens genom er sammensatt.

Det spesielle forskerne gjorde med mammutens DNA-fragmenter, var at de laget en såkalt Hi-C-analyse av DNA-restene fra mammuten. De benyttet seg av en spesiell DNA-programvare som kunne sette mammutens nedbrutte DNA-fragmenter på den korrekte plassen.

Hi-C er en spesiell teknikk hvor man kan lage tredimensjonale modeller av et genom.

– På den måten kan vi endelig sette fragmentene på deres korrekte plasser, forklarer forskeren, som legger til at det er første gang dette er gjort med et forhistorisk stykke DNA fra et utdødd dyr.

Overraskende klart bilde av genomets 3D-struktur

Resultatet er at forskerne kan se 3D-strukturen av arvemassen overraskende godt, sier professor Mikkel Heide Schierup fra Senter for Bioinformatikk ved Aarhus Universitet.

Han har ikke vært en del av studien, men han har lest kollegenes vitenskapelige artikkel.

– Det er superinteressant og også en overraskelse for meg at de kan få et så klart bilde av genomets 3D-struktur. Studiens forskere virker også selv litt overrasket og kan bare spekulere om hvordan strukturen kunne bevares så godt over så lang tid, sier Mikkel Heide Schierup til Videnskab.dk.

Forskernes idé er at det er frysetørking i permafrosten som er årsaken til at DNA-bitene ikke har fjernet seg fra hverandre, selv om de er svært fragmenterte.

En mammut eller en langhåret elefant?

Den nye måten man kan undersøke velbevart DNA fra utdødde dyr på, gir viktig kunnskap for folk som gjerne vil forstå hvordan genomer endrer seg over tid.

Men det er også interessant for folk som ønsker å gjenskape utdødde dyr.

Mikkel Heide Schierup vurderer at studien gir en del av den informasjonen som ellers mangler, hvis man vil bruke genteknologi til å gjenskape noe som minner om mammuter.

Problemet er bare at fordi man har brukt elefant-DNA til å kartlegge mammut-DNA-et, kan man ikke vite hvor genene fra de to dyrene eventuelt skulle avvike fra hverandre, forklarer Tom Gilbert.

– For å gjenskape en mammut vil man grunnleggende sett ta et elefant-genom og gjøre små endringer i det ut fra den informasjonen man har fra mammutens DNA, forklarer Tom Gilbert og legger til:

– Selv om man kan endre i DNA-et, går man fortsatt ut fra at genenes rekkefølge er den samme i en mammut som i en elefant.

Forskernes 3D-rekonstruksjon av mammutens arvemasse gir et innblikk i hvordan genene er sammensatt, men likevel frykter Tom Gilbert at resultatet vil bli en hybrid mellom en elefant og en mammut.

Og ideen om en langhåret elefant som kan leve på Grønland er ikke noe som får forskeren til å juble.

Tvert imot.

Dr. Frankensteins mammut

Selv om den nye forskningen betyr at vi er nærmere å gjenskape mammuter, ser Tom Gilbert et etisk problem for seg.

Nei, det er ikke klassikeren med at han er redd for å leke Gud (eller Frankenstein) og bringe mammuter tilbake.

Forskerens etiske dilemma er derimot at han er redd for at det å kalle en elefanthybrid for en mammut vil skade vitenskapens troverdighet.

For han vil nemlig ikke selv kalle det for en mammut.

– Hvis jeg fortalte at forskningen har utført et mirakel og skapt en elefant som kan leve på de kaldeste stedene på Jorden, ville reaksjonen nok være at det var ganske kult, forklarer han.

– Men hvis jeg sier at man kan se mammuter, som du har sett dem på film og illustrasjoner, så vil du nok tenke at det var tullprat.

Skulle det likevel lykkes å skape en mammut, lurer Tom Gilbert også på hva man vil gjøre med den.

– Skal den bare stå i Zoologisk Have i København? spør han retorisk.

Selv om han erkjenner at det vil være et kult syn å se en mammut – eller langhåret elefant – i levende live, synes han at man heller skulle bruke pengene på noe annet. Som å beskytte nålevende elefanter og neshorn, så de ikke følger i mammutenes fotspor og dør ut.

Referanse:

Marcela Sandoval-Velasco, m.fl. Three-dimensional genome architecture persists in a 52,000-year-old woolly mammoth skin sample, Cell, Volume 187, Issue 14, 2024, Pages 3541-3562.e51.

© Videnskab.dk. Oversatt av Aksel Kjær Vidnes for forskning.no. Les originalartikkelen på videnskab.dk her.

LES OGSÅ:

300 mammutbein er funnet i vinkjeller i Østerrike

Her gravde forskere etter mammut i Lillehammer. Slik gikk det