Genoplivning af mammutten et skridt nærmere: Forskere skaber første 3D-rekonstruktion af arvemassen

For 52.000 år siden faldt en mammut død om i Sibirien.

Den store, behårede og livløse mammut-krop blev omringet af is, og langsomt blev den opslugt af permafrosten.

Som fanget i en iskold tidslomme lå den begravet der. Ene og alene, mens årene gik, og både neandertalere, mammutter og istid blev en saga blot.

Men her, 52.000 år efter sin død, er den blevet genskabt. Sådan da. For en gruppe videnskabsfolk fra blandt andet Københavns Universitet har formået at genskabe mammuttens genom – også kaldet arvemassen – i tre dimensioner.

Det beskriver forskerne i en ny videnskabelig artikel, der er publiceret i tidsskriftet Cell.

Helt lavpraktisk tog de et stykke hud fra mammutten og sammensatte et genom ud fra det ved hjælp af et elefantgenom.

Og med det rekonstruerede genom rejser spørgsmålet sig: Er vi tættere på at kunne genskabe mammutter?

En digital genfødsel i 3D

For at besvare det skal du først forestille dig følgende:

Du står med Tolkiens 'Ringenes Herre’ i dine hænder.

Så tager du og kører bogens mange sider gennem en makulator, så siderne bliver revet i små strimler.

Derefter giver du papirstrimlerne til en, der aldrig før har hørt om ’Ringenes Herre’, og venter på, at personen sætter strimlerne tilbage i korrekt orden.

Først i sætninger. Dernæst i kapitler. Og måden, hvorpå kapitlerne sammensættes, har stor betydning for fortællingen.

For hvis sammensætningen bliver, at ringen først smides i lavaen, efterfulgt af Gandalfs transformation fra 'Grå' til 'Hvid', hvorefter Gandalf den Grå opsøger Frodo i herredet. Ja, så er det ikke den korrekte rekonstruktion.

Det er nogenlunde sådan, Tom Gilbert, der er en af forskerne bag studiet, forklarer den opgave, det er at sammensætte forhistorisk DNA til et genom, så man forstår både sammensætningen af DNA’en, samt hvilke gener der er aktive og passive i de forskellige celler.

Ud fra det genom har forskerne lavet en 3D-udgave af, hvordan mammuttens arvemasse formentlig ser ud.

Et puslespil af DNA-stumper

Det har ikke været helt ligetil med det meget gamle DNA-materiale.

»Idéen om at undersøge forhistorisk DNA er, at du tager en prøve og foretager en DNA-sekventering,« forklarer Tom Gilbert, professor ved Københavns Universitet, og tilføjer:

»Det er der fundamentale begrænsninger ved at gøre med forhistorisk DNA.«

Begrænsningen ligger i, at DNA går i opløsning, lige så snart cellerne dør.

Kromosomer opløses, og tilbage er blot små stykker DNA. Som når ‘Ringenes Herre’ makuleres.

Og når en mammut har ligget død i 52.000 år, svarer det til, at bogen har været kørt gennem makulatoren et par gange.

»Så forhistorisk DNA har begrænsninger, fordi det er så fragmenteret. Måden, man har studeret det førhen, har været ved at tage små stykker fragmenteret DNA og forsøge at putte det i orden og på den måde samle bogen igen,« forklarer han.

Når man sammenligner mammuttens DNA med en nulevende elefant, kan det dog give en ledetråd til, hvordan mammuttens genom er sammensat.

Det særlige, forskerne gjorde med mammuttens DNA-fragmenter, var, at de lavede en såkaldt Hi-C-analyse af DNA-resterne fra mammutten og benyttede sig af en særlig DNA-software, der kunne sætte mammuttens nedbrudte DNA-fragmenter på den korrekte plads.

Hi-C er en særlig teknik, hvor man kan lave tredimensionelle modeller af et genom.

»På den måde kan vi endelig sætte fragmenterne på deres korrekte pladser,« forklarer forskeren, der tilføjer, at det er første gang, at det er gjort med et forhistorisk stykke DNA fra et uddødt dyr.

Overraskende klart billede af genomets 3D-struktur

Resultatet er, at forskerne kan se 3D-strukturen af arvemassen overraskende godt, lyder det fra professor Mikkel Heide Schierup fra Center for Bioinformatik på Aarhus Universitet.

Han har ikke været en del af studiet, men han har læst kollegernes videnskabelige artikel.

»Det er superinteressant og også en overraskelse for mig, at de kan få så klart et billede af genomets 3D-struktur. Studiets forskere virker også selv lidt overraskede og kan kun spekulere om, hvordan strukturen kunne bevares så godt over så lang tid,« siger Mikkel Heide Schierup til Videnskab.dk.

Forskernes idé er, at det er frysetørring i permafrosten, der er årsagen til, at DNA-stykkerne ikke har fjernet sig fra hinanden, selvom de er meget fragmenterede.

En mammut eller en langhåret elefant?

Den nye måde, man kan undersøge velbevaret DNA fra uddøde dyr på, giver vigtig viden for folk, der gerne vil forstå, hvordan genomer ændrer sig over tid.

Men det er også interessant for folk, der ønsker at genskabe uddøde.

Mikkel Heide Schierup vurderer, at studiet giver en del af den information, der ellers mangler, hvis man vil bruge genteknologi til at genskabe noget, der »minder om mammutter«.

Problemet er bare, at fordi man har brugt elefant-DNA til at kortlægge mammut-DNA’et, kan man ikke vide, hvor generne fra de to dyr eventuelt skulle afvige fra hinanden, forklarer Tom Gilbert.

»For at genskabe en mammut vil man basalt set tage et elefant-genom og lave små ændringer i det ud fra den information, man har fra mammuttens DNA,« forklarer Tom Gilbert og tilføjer:

»Selvom man kan ændre i DNA’en, går man stadigvæk ud fra, at genernes rækkefølge er den samme i en mammut som i en elefant.«

Forskernes 3D-rekonstruktion af mammuttens arvemasse giver et indblik i, hvordan generne er sammensat, men alligevel frygter Tom Gilbert, at resultatet vil blive en hybrid mellem en elefant og en mammut.

Og idéen om »en langhåret elefant, der kan leve i Grønland« er ikke noget, der får forskeren til at juble.

Tværtimod.

Dr. Frankensteins mammut

Selvom den nye forskning betyder, at vi er tættere på at genskabe mammutter, ser Tom Gilbert et etisk problem for sig.

Nej, det er ikke klassikeren med, at han er bange for at ‘lege Gud’ (eller Frankenstein) og bringe mammutter tilbage.

Forskerens etiske dilemma er derimod, at han er bange for, at dét at kalde en elefant-hybrid for en »mammut« vil skade videnskabens troværdighed.

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

»Hvis jeg fortalte, at forskningen har udført et mirakel og skabt en elefant, der kan leve på de koldeste steder på Jorden, ville reaktionen nok være, at det var ret sejt,« forklarer han.

»Men hvis jeg siger, at man kan se mammutter, som du har set dem på film og illustrationer, så vil du nok tænkte, at det var fis i en hornlygte.«

Skulle det dog lykkes at skabe en mammut, undrer Tom Gilbert sig også over, hvad man vil gøre med den.

»Skal den bare så i Zoologisk Have i København?« spørger han retorisk.

Selvom han erkender, at det vil være et sejt syn at se en mammut – eller langhåret elefant – i levende live, synes han, at man hellere skulle bruge pengene på at beskytte nulevende elefanter og næsehorn, så de ikke følger i mammutternes fodspor og uddør.

Den pointe kan du læse mere om i artiklen 'Københavnske forskere springer ind i debatten om at genoplive mammutten'.