Nyahkepupusan dan pemeliharaan Spesies: Pencapaian baharu untuk kebangkitan Thylacine (harimau Tasmania)

Projek penghapusan thylacine yang diumumkan pada 2022 telah mencapai pencapaian baharu dalam penjanaan genom purba berkualiti tinggi, penyuntingan genom marsupial dan teknologi pembiakan berbantu (ART) baharu untuk marsupial. Ini amajuments bukan sahaja akan menyokong kebangkitan harimau Tasmania (yang telah pupus sejak 1936 akibat pemusnahan manusia) tetapi juga akan membantu dalam pemeliharaan spesies yang berisiko kepupusan. Kebangkitan dan pengembalian thylacine kembali ke Tasmania asli akan memulihkan fungsi ekosistem tempatan yang sihat. Keupayaan yang baru diperolehi juga akan membantu dalam pemeliharaan spesies terancam kritikal.

Genom thylacine yang baru dibina semula, yang mempunyai panjang sekitar 3 bilion asas, adalah genom purba yang paling lengkap dan bersebelahan daripada mana-mana spesies setakat ini. Ia dipasang pada tahap kromosom dan dianggarkan >99.9% tepat. Ia termasuk ciri berulang yang sukar dipasang seperti sentromer dan telomer, yang sukar untuk dibina semula walaupun untuk spesies hidup. Genom hanya mempunyai 45 jurang, yang akan ditutup dengan usaha penjujukan tambahan dalam beberapa bulan akan datang.

Kebanyakan spesimen purba hanya mengekalkan jujukan DNA pendek dengan sedikit atau tiada RNA, disebabkan oleh degradasi selepas kematian organisma. Genom thylacine baru adalah luar biasa dalam pemeliharaan luar biasa jujukan DNA dan RNA yang panjang. RNA merosot dengan cepat oleh itu pemeliharaan RNA jarang berlaku dalam sampel sejarah. Dalam kes ini, pasukan penyelidik berjaya mengasingkan molekul RNA panjang daripada tisu lembut yang dipelihara daripada sampel berusia 110 tahun. Ini penting kerana ekspresi RNA berbeza-beza dalam tisu oleh itu kehadiran RNA dalam tisu memberi gambaran tentang gen aktif yang diperlukan untuk berfungsi dengan baik tisu. Lapisan RNA baharu menjadikan genom thylacine yang dibina daripada DNA lebih berguna dalam penyahpupusan.

Selepas membina semula genom thylacine, langkah logik seterusnya adalah untuk mengenal pasti gen yang mendasari sifat thylacine teras morfologi rahang dan tengkorak yang tersendiri. Untuk menentukan ini, pasukan penyelidik membandingkan genom daripada thylacine dengan genom daripada serigala dan anjing dengan bentuk kraniofasial yang serupa dan mengenal pasti kawasan genom yang dipanggil "Thylacine Wolf Accelerated Regions" (TWARs) yang kemudiannya didapati memacu evolusi bentuk tengkorak dalam mamalia. .

Berikutan pengesahan bahawa TWARs bertanggungjawab untuk morfologi kraniofasial, pasukan penyelidik membuat suntingan genetik yang sama berjumlah lebih 300 ke dalam barisan sel dunnart ekor lemak, yang merupakan saudara terdekat thylacine yang hidup dan akan menjadi pengganti masa depan embrio thylacine.

Seterusnya ialah pembangunan teknologi pembiakan berbantu (ART) untuk spesies dunnart yang akan menjadi pengganti thylacine. Sebelum projek penghapusan thylacine, hampir tiada ART untuk sebarang marsupial. Penyelidikan kini telah membangunkan teknologi penting untuk mendorong ovulasi terkawal bagi banyak telur secara serentak dalam dunnart. Telur boleh digunakan untuk mencipta embrio baharu untuk menjadi tuan rumah genom thylacine yang telah diedit. Para penyelidik juga dapat mengambil embrio sel tunggal yang disenyawakan dan membudayakannya pada separuh perjalanan kehamilan dalam alat rahim tiruan. Keupayaan ART baharu boleh digunakan merentasi keluarga marsupial untuk menyahpupus thylacine serta untuk meningkatkan kapasiti pembiakan spesies marsupial yang terancam.

Kebangkitan dan pengembalian thylacine kembali ke Tasmania asli akan memulihkan fungsi ekosistem tempatan yang sihat. Keupayaan yang baru diperolehi juga akan membantu dalam pemeliharaan spesies terancam kritikal.

***

Rujukan: