Crédit :Rebecca Farnham / Université de Buffalo
Quelques 4, il y a 000 ans, une petite population de mammouths laineux s'est éteinte sur l'île Wrangel, un refuge arctique isolé au large des côtes de la Sibérie.
Ils ont peut-être été les derniers du genre sur Terre.
Pour en savoir plus sur le sort de ces créatures géantes et les forces qui ont contribué à leur extinction, les scientifiques ont ressuscité les gènes mutés d'un mammouth de l'île Wrangel. L'objectif du projet était d'étudier si les gènes fonctionnaient normalement. Ils n'ont pas.
La recherche s'appuie sur des preuves suggérant que dans leurs derniers jours, les animaux souffraient d'un mélange de défauts génétiques qui ont pu entraver leur développement, reproduction et leur capacité à sentir.
Les problèmes peuvent provenir du déclin rapide de la population, ce qui peut conduire à des croisements entre parents éloignés et à une faible diversité génétique, des tendances qui peuvent endommager la capacité d'une espèce à purger ou à limiter les mutations génétiques nuisibles.
"L'innovation clé de notre article est que nous ressuscitons en fait les gènes de mammouth de l'île Wrangel pour tester si leurs mutations étaient réellement dommageables (la plupart des mutations ne font rien en fait), " dit l'auteur principal Vincent Lynch, Doctorat., un biologiste évolutionniste à l'Université de Buffalo. "Au-delà de suggérer que les derniers mammouths étaient probablement une population en mauvaise santé, c'est une mise en garde pour les espèces vivantes menacées d'extinction :si leurs populations restent petites, eux aussi peuvent accumuler des mutations délétères qui peuvent contribuer à leur extinction."
L'étude a été publiée le 7 février dans la revue Biologie et évolution du génome .
Lyncher, professeur adjoint de sciences biologiques à l'UB College of Arts and Sciences, a rejoint UB en 2019 et a dirigé le projet alors qu'il était à l'Université de Chicago. La recherche était une collaboration entre Lynch et des scientifiques de l'Université de Chicago, Université du nord-ouest, Université de Virginie, Université de Vienne et Penn State. Les premiers auteurs étaient Erin Fry de l'Université de Chicago et Sun K. Kim de l'Université Northwestern.
Pour mener l'étude, L'équipe de Lynch a d'abord comparé l'ADN d'un mammouth de l'île Wrangel à celui de trois éléphants d'Asie et de deux autres mammouths anciens qui vivaient lorsque les populations de mammouths étaient beaucoup plus importantes.
Les chercheurs ont identifié un certain nombre de mutations génétiques propres au mammouth de l'île Wrangel. Puis, ils ont synthétisé les gènes modifiés, inséré cet ADN dans des cellules dans des boîtes de Pétri, et testé si les protéines exprimées par les gènes interagissaient normalement avec d'autres gènes ou molécules.
Les scientifiques ont fait cela pour des gènes qui sont supposés ou connus pour être impliqués dans une gamme de fonctions importantes, y compris le développement neurologique, fertilité masculine, signalisation de l'insuline et sens de l'odorat.
En cas de détection d'odeurs, par exemple, "Nous savons comment fonctionnent les gènes responsables de notre capacité à détecter les odeurs, " dit Lynch. " Ainsi nous pouvons ressusciter la version gigantesque, faire en sorte que les cellules en culture produisent le gène mammouth, puis testez si la protéine fonctionne normalement dans les cellules. Si ce n'est pas le cas, et ce n'est pas le cas, nous pouvons en déduire que cela signifie probablement que les mammouths de l'île Wrangel n'ont pas pu sentir les fleurs qu'ils ont mangées."
La recherche s'appuie sur les travaux antérieurs d'autres scientifiques, comme un article de 2017 dans lequel une autre équipe de recherche a identifié des mutations génétiques potentiellement préjudiciables chez le mammouth de l'île Wrangel, fait partie d'une population ne contenant que quelques centaines de membres de l'espèce.
« Les résultats sont très complémentaires, " dit Lynch. " L'étude de 2017 prédit que les mammouths de l'île Wrangel accumulaient des mutations dommageables. Nous avons trouvé quelque chose de similaire et testé ces prédictions en ressuscitant des gènes mutés en laboratoire. Le message à retenir est que les derniers mammouths ont peut-être été assez malades et incapables de sentir les fleurs, donc c'est juste triste."