Oudste RNA ooit gevonden van wolharige mammoet: zo kwam de jonge Yuka 40.000 jaar geleden aan zijn einde

Hij liep ooit over de Siberische steppe, een jonge mammoet met een dikke vacht en kromme slagtanden. En nu, 40.000 jaar later, is zijn RNA geïsoleerd en uitgelezen. Dat is voor het eerst ooit en het levert interessante informatie op over de laatste momenten van het leven van Yuka.

Tot nu toe dachten biologen dat RNA (ribonucleïnezuur) veel te fragiel was om duizenden jaren te overleven. Het molecuul valt namelijk onder normale omstandigheden al binnen enkele uren na de dood uit elkaar, maar dat was buiten de Siberische permafrost gerekend. Deze natuurlijke diepvriezer bewaarde het genetisch materiaal al die tijd en de RNA-strengen zijn dan ook met stip de oudste die ooit zijn teruggevonden op Aarde.

Het verschil tussen RNA en DNA

Waar DNA vertelt wat voor genetische informatie er allemaal schuilgaat in een organisme, laat RNA zien wat er ook echt aanstaat, oftewel welke genen op dat moment actief zijn. “Met RNA kunnen we rechtstreeks zien welke genen ‘aan’ stonden. We krijgen zo een glimp te zien van de laatste momenten van een mammoet die over de Aarde liep tijdens de ijstijd”, zegt onderzoeksleider Emilio Mármol.

“Het mammoetweefsel was bijzonder goed bewaard, omdat het letterlijk bevroren was in de tijd”, aldus Mármol. Zijn team onderzocht spierweefsel van Yuka, een jonge wolharige mammoet die vermoedelijk werd aangevallen door holenleeuwen vlak voor zijn dood. In dat weefsel vonden de onderzoekers RNA dat nog duidelijk activiteit vertoonde in genen die betrokken waren bij spiercontractie en stressreactie. “We zagen tekenen van celstress, wat logisch is, aangezien Yuka waarschijnlijk werd aangevallen vlak voor hij stierf.”

MicroRNA

Naast de eiwitcoderende genen ontdekten de wetenschappers ook zogeheten microRNA – kleine RNA-fragmenten die genactiviteit regelen. “De spier-specifieke microRNA-fragmenten die we vonden, vormen direct bewijs dat genregulatie in real time plaatsvond, tienduizenden jaren geleden. Dat is nog nooit eerder gelukt”, legt onderzoeker Marc Friedländer van het Wenner-Gren Instituut in Stockholm uit. Sommige van deze microRNA-fragmenten bevatten zelfs unieke mutaties die alleen bij mammoeten voorkomen. “We vonden zeldzame veranderingen die aantonen dat het écht om mammoet-RNA gaat. We ontdekten zelfs compleet nieuwe genen, puur op basis van RNA-bewijs. Dat is nog nooit eerder gelukt bij zulk oud materiaal”, zegt onderzoeker Bastian Fromm van de Universiteit van Tromsø (Noorwegen).

Wereldrecord

Het RNA van Yuka is nu officieel het oudste ooit gesequencede RNA ter wereld. Volgens professor Love Dalén van het Centrum voor Paleogenetica (Stockholm) verlegt de ontdekking de grenzen van wat mogelijk is: “We hebben de grens voor DNA-opslag al voorbij een miljoen jaar weten te duwen. Nu tonen we aan dat ook RNA, waarvan we dachten dat het hooguit dagen overleeft, tienduizenden jaren intact kan blijven.” Dat betekent volgens Dalén dat wetenschappers in de toekomst niet alleen de activiteit van genen in uitgestorven dieren kunnen bestuderen, maar ook diep in oude RNA-virussen, zoals prehistorische griep- of coronavirusvarianten, kunnen duiken.

Wat dit betekent voor de wetenschap

Het is de bedoeling om straks het biologische verhaal van uitgestorven soorten tot in detail te reconstrueren door achtergebleven RNA te combineren met DNA en eiwitten. Zo kunnen we zien hoe de cellen functioneerden, welke processen er aan de gang waren in de laatste levensuren en hoe deze majestueuze dieren zich aanpasten aan de extreme omstandigheden. “We zijn zo in staat om ons begrip van de mammoet en van andere verdwenen megafauna fundamenteel te verbeteren. Deze soorten zijn letterlijk bevroren in de tijd. Nu is het aan ons om hun biologie laagje voor laagje te ontrafelen”, zegt Mármol.