El tigre de Tasmania se convierte en el primer animal extinto al que se le extrae su ARN

El tigre de Tasmania, también conocido como tilacino, es un marsupial carnívoro extinto que vivió en Tasmania hasta su erradicación en la década de 1930.

El último tigre de Tasmania vivo conocido murió en cautiverio en 1936 en el zoológico de Beaumaris en Hobart, Tasmania. 

En un nuevo estudio pionero publicado en Genome Research, los investigadores recuperaron y analizaron con éxito transcripciones históricas de ácido ribonucleico (ARN) de diferentes tejidos de un espécimen de museo de esta icónica especie extinta.

El estudio representa el primer ejemplo de obtención de información transcripcional de un metazoo extinto. 

Los resultados tienen implicaciones prometedoras para la exploración de biomoléculas antiguas en antiguos especímenes de museos y restos de permafrost.

Recuperando ARN de un tilacino de museo seco centenario

Los autores obtuvieron muestras de piel y músculo esquelético de un espécimen de tilacino que se conservó a temperatura ambiente en estado desecado en un museo sueco durante más de 130 años.

A pesar de los desafíos de trabajar con ARN altamente degradado de fuentes antiguas, lograron extraer cantidades sustanciales de ARN. 

Luego, el equipo utilizó secuenciación de alto rendimiento para analizar el ARN y obtener millones de fragmentos secuenciados cortos.

Múltiples líneas de evidencia confirman la autenticidad de los datos del ARN antiguo

Varios análisis computacionales proporcionaron un fuerte respaldo de que las moléculas de ARN secuenciadas se originaron a partir del espécimen histórico de tilacino:

• El análisis meta transcriptómico mostró que el tilacino era, con diferencia, la fuente predominante de lecturas de ARN largas y cortas. Los contaminantes como humanos o microbios eran limitados.
• El ARN exhibió patrones de daño de nucleótidos característicos de antiguas moléculas degradadas.
• Numerosos fragmentos de ARN se asignaron específicamente a genes codificantes y no codificantes de proteínas de tilacino.
• Las lecturas se enriquecieron en exones versus intrones, como se esperaba para las transcripciones de ARN maduro.
• Las secuencias revelaron características distintivas de expresión genética específica de tejidos que se asemejan a los animales modernos.

Hallazgos claves de los perfiles de expresión de ARN del tigre de Tasmania

Algunos de los principales hallazgos y conocimientos adquiridos al analizar los datos históricos de ARN del extinto tigre de Tasmania incluyen:

Se conservaron los patrones de expresión de genes específicos de tejido, siendo abundantes las transcripciones del músculo esquelético como titina y actina, mientras que las muestras de piel mostraron altos niveles de expresión del gen de queratina. Esto reflejó la identidad de los tejidos muestreados.

Los ARN no codificantes mostraron una regulación diferencial entre los tejidos, con microARN como miR-1 y miR-133 enriquecidos en el músculo esquelético, y miR-203 y miR-205 más prevalentes en la piel.

Los autores pudieron ampliar 5 veces el repertorio de microARN anotado del genoma del tilacino, de 62 a 325 microARN.

Se descubrieron dos supuestos nuevos candidatos a microARN que pueden ser específicos de tilacino. Uno de ellos contenía diferencias de secuencia en comparación con sus homólogos de otras especies de marsupiales, lo que sugiere una evolución activa y en curso.

Los datos permitieron mejorar las anotaciones existentes del genoma del tilacino, al encontrar exones y genes de ARNr faltantes.

Ciertos loci mostraron una expresión muy alta, lo que indica la presencia de genes no anotados y puntos de acceso transcripcional en el ensamblaje del genoma del tilacino.

Se detectaron rastros de virus de ARN, lo que destaca el potencial para estudiar la evolución viral a partir de especímenes de museo.

En resumen, el ARN antiguo proporcionó pruebas moleculares de identidad tisular, regulación genética y anotaciones que el ADN por sí solo no podía ofrecer. 

Los resultados muestran el gran potencial del análisis del ARN de restos antiguos conservados para obtener nuevos conocimientos biológicos sobre especies extintas.

Conclusión

Este innovador estudio muestra que los perfiles históricos de expresión genética pueden sobrevivir y recuperarse de especímenes de museos de especies extintas como el tigre de Tasmania.

La secuenciación de ARN antiguo representa una nueva y emocionante frontera en paleogenómica que puede proporcionar conocimientos más allá de lo que el ADN por sí solo revela sobre la biología de organismos extintos hace mucho tiempo.

Los autores sugieren que muchos más transcriptomas de ARN de colecciones de museos esperan ser descubiertos, lo que podría transformar nuestra comprensión de la evolución y la ecología de las especies extintas.