ช้างแมมมอธทำอะไรในช่วงนาทีก่อนที่มันจะตาย? นักวิทยาศาสตร์ถอดรหัสจาก RNA อายุ 40,000 ปี

นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการสกัดโมเลกุล RNA ที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยมีจากซากลูกช้างแมมมอธชื่อยูกะ ซึ่งมีอายุย้อนกลับไปประมาณ 40,000 ปี นับเป็นการก้าวข้ามความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ที่เคยมีมาเกี่ยวกับการอนุรักษ์ RNA การค้นพบนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการวิจัยทางบรรพชีวินวิทยา ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์มีโอกาสครั้งแรกในการสังเกตกิจกรรมทางพันธุกรรมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ตั้งแต่ยุคน้ำแข็งก่อนที่พวกมันจะตาย

จากการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร *Cell* พบว่าซากศพของยูกะถูกค้นพบในปี 2010 ในบริเวณชั้นดินเยือกแข็งถาวรของไซบีเรีย ซากศพยังคงสภาพดีอย่างน่าทึ่ง โดยยังคงมองเห็นผิวหนังและเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อได้อย่างชัดเจน และผมของเธอมีสีน้ำตาลแดง ทีมวิจัยประเมินว่าเธอมีอายุประมาณ 5-6 ปีเมื่อเสียชีวิต งานวิจัยนี้เป็นความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนและศูนย์พันธุศาสตร์แห่งสวีเดน โดยมีนักพันธุศาสตร์ เอมิลิโอ มาร์โมล-ซานเชซ เป็นหัวหน้าคณะผู้วิจัย

งานวิจัยนี้เป็นความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนและศูนย์บรรพพันธุศาสตร์แห่งสวีเดน เปิดเผยหลักฐานระดับโมเลกุลของสิ่งมีชีวิตในยุคน้ำแข็ง RNA ทำงานโดยการบันทึกยีนภายในเซลล์ที่ถูกกระตุ้นในช่วงเวลาที่กำหนด ซึ่งเผยให้เห็นสภาพสรีรวิทยาของสัตว์เมื่อสิ้นสุดชีวิต อย่างไรก็ตาม RNA มีความไม่เสถียรอย่างมากและมักจะสลายตัวภายในไม่กี่นาทีหลังจากตาย ทำให้ยากต่อการเก็บรักษาในระยะยาว การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า RNA สามารถเก็บรักษาไว้ได้นานหลายหมื่นปีภายใต้เงื่อนไขเฉพาะเจาะจง ซึ่งขัดแย้งกับความเข้าใจเดิม

RNA ที่เก่าแก่ที่สุดที่เคยบันทึกไว้ก่อนหน้านี้มาจากหมาป่าอายุน้อย มีอายุย้อนกลับไปประมาณ 14,000 ปี
ในการศึกษานี้ ทีมวิจัยได้วิเคราะห์ตัวอย่างจากซากแมมมอธ 10 ตัว โดยมีเพียงตัวอย่างจากซากยูกะเท่านั้นที่มี RNA ที่สามารถถอดรหัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทีมวิจัยได้เปรียบเทียบชิ้นส่วน RNA ที่ได้กับจีโนมของมนุษย์ ช้างเอเชีย และแมมมอธที่สร้างขึ้นใหม่ก่อนหน้านี้ เพื่อยืนยันแหล่งกำเนิดของชิ้นส่วนเหล่านี้

จากการวิเคราะห์พบว่าชิ้นส่วน RNA ที่เก็บรักษาไว้ในร่างกายของยูกะประกอบด้วย RNA ทั้งแบบส่งสัญญาณและแบบไม่ได้เข้ารหัส ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการหดตัวของกล้ามเนื้อและการเผาผลาญพลังงานภายใต้สภาวะเครียด แสดงให้เห็นว่ายูกะต้องเผชิญกับความเครียดทางสรีรวิทยาอย่างรุนแรงก่อนตาย ทีมวิจัยเสนอว่ายูกะอาจถูกสิงโตถ้ำโจมตีและหนีเข้าไปในหนองน้ำ ซึ่งสอดคล้องกับการคาดการณ์ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับความเสียหายที่เกิดขึ้นกับซากศพของยูกะ

นอกจากนี้ นักวิจัยยังค้นพบไมโครอาร์เอ็นเอจากเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ รวมถึงไมโครอาร์เอ็นเอชนิดใหม่สองชนิดที่พบเฉพาะในแมมมอธและช้างที่ยังมีชีวิตอยู่ อาร์เอ็นเอเหล่านี้ไม่ได้มีส่วนร่วมในการเข้ารหัสโปรตีน แต่สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้กิจกรรมการควบคุมยีนได้ มาร์ค ฟรีดแลนเดอร์ นักชีววิทยาโมเลกุลแห่งมหาวิทยาลัยสตอกโฮล์มบอกว่านี่เป็นครั้งแรกที่มีหลักฐานการควบคุมยีนจากตัวอย่างทางบรรพชีวินวิทยาโดยตรง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่ง

Love Dalén ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษาและนักวิจัยที่ศูนย์ Paleogenetics แห่งสวีเดนกล่าวว่าการค้นพบนี้หมายความว่า RNA โบราณไม่เพียงแต่สามารถเก็บรักษาไว้ได้นานนับหมื่นปีเท่านั้น แต่ยังมีศักยภาพที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ติดตามวิวัฒนาการของไวรัสโบราณ เช่น ไข้หวัดใหญ่และโคโรนาไวรัส และทำความเข้าใจเกี่ยวกับความสามารถในการอยู่รอดและความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาได้มากขึ้น