Keď paleontologička z univerzity v Severnej Karolíne, Mary Schweitzerova objavila vo fosíliách dinosaurov ich mäkké tkanivá, vyvstala pred súčasnou náukou o pradávnych tvoroch otázka, či sa nám niekedy podarí nájsť pôvodnej DNA dinosaurů.A ak áno, povedie sa nám s jej pomocou znova vytvoriť táto zvláštne zvieratá?

Nájsť jednoznačné odpovede na tieto otázky nie je vôbec jednoduché. Doktorka Schweitzerova súhlasila s tým, že si s nami porozpráva o tom, čo o genetickom materiáli dinosaurov vieme dnes a čo môžeme očakávať v budúcnosti.

Je možné získať DNA zo skamenelín?

Táto otázka by správne mala znieť: "je vôbec možné získať dinosaurie DNA"? Kosti sú tvorené minerálom hydroxyapatitom, ktorý je veľmi podobný DNA a aj ďalším bielkovinám. V laboratóriách sa dnes tento poznatok používa na ich určenie. Kosti dinosaurov ležali v krajine 65 miliónov rokov a je veľká pravdepodobnosť, že keď v nich začneme hľadať molekuly DNA, máme šancu ich nájsť. A to preto, že niektoré biomolekuly sa môžu na tento minerál nadviazať (akoby nalepiť).

Problémom teda nie je nájsť DNA v kostiach, ale dokázať, že sa naozaj jedná o dinosaurie molekuly a nie o DNA, ktoré pochádza z iných možných zdrojov.

Podarí sa nám niekedy znova zostaviť pôvodnej DNA z kostí dinosaurov? Vedecká odpoveď znie áno. Všetko je možné, kým sa nepreukáže opak. Môžeme teraz dokázať nemožnosť izolácie dinosaurie DNA? Nie, nemôžeme. Máme už pôvodné molekulu s génmi dinosaura k dispozícii? Zatiaľ nemáme.

Po akú dobu sa môže DNA zachovať, ako dokázať, že patrí práve dinosaurovi a nedostala sa do vzorky v laboratóriu spoločne s nejakou nečistotou?

Mnohí vedci veria, že sa DNA môže uchovať len relatívne krátko. Domnievajú sa, že molekuly môžu vydržať v neporušenom stave, v najlepšom prípade, milión rokov a rozhodne nie 5 - 6 miliónov rokov. Takýto názor nám berie nádej uvidieť DNA tvorov, žijúcich pred viac ako 65 miliónmi rokov. Ale odkiaľ sa tieto čísla vzala?

Vedci, ktorí sa týmto stanovením zaoberali, vložili molekuly DNA do horúcej kyseliny a merali čas rozpadu molekúl. Vysoká teplota a kyslosť boli použité pre simuláciu dlhodobého pôsobenia rôznych faktorov. Podľa výsledkov týchto testov dochádza k rozpadu pomerne rýchlo.

Pomocou jedného z takých testov, ktorý porovnával množstvo molekúl, úspešne extrahovaných zo vzoriek rôzneho veku (od niekoľko sto až do 8000 rokov), došli k záveru, že čím starší vzorka, tým nižší počet získaných molekúl.

Bol tiež vytvorený model rýchlosti rozpadu a vedci predpovedali, hoci svoje tvrdenie nepreverovali, že nález DNA v kostiach z obdobia kriedy je veľmi nepravdepodobný. Napodiv, rovnaký výskum ukázal, že starobou ako takým nie je možné vysvetliť rozpad alebo zachovanie DNA.

Na druhú stranu, my máme štyri, na sebe nezávislé, okruhy dôkazov o tom, že molekuly chemicky podobné s DNA, môžu byť lokalizované v bunkách našich kostí a tým pádom môžeme to isté predpokladať aj u nálezov v kostiach dinosaurov.

Takže, extrahovali sme DNA z dinosaurích kostí, ako sa máme presvedčiť o tom, že sa nejedná o súčasť neskoršie kontaminácie?

Pravdou je, že predstava o uchovanie DNA po tak dlhú dobu nemá moc šancí na úspech. A preto musí byť každý nález údajne skutočné DNA dinosaurov podrobený veľmi prísnym kritériám.

Navrhujeme nasledujúce:

1. 1. Dnes poznáme už viac ako 300 znakov, ktoré spájajú dinosaurami s vtákmi a presvedčivo dokazujú, že vtáky vznikli z dinosaurov teropodov. Reťazec DNA, získaný z kostí, musí obsahovať aspoň niektoré z týchto spoločných znakov.

DNA dinosaurov, izolované z ich kostí, by preto mala byť podobnejší genetickému materiálu vtákov než krokodílov. Pričom sa líšia tak od jedných, tak aj od druhých. A zároveň by sa mala odlišovať aj od akejkoľvek DNA zo súčasnosti.

2. Pokiaľ sa bude jednať o skutočnú DNA dinosaura, budú to pravdepodobne len zlomky vlákna. Našimi súčasnými metódami ich môžeme analyzovať veľmi ťažko, pretože tie sú navrhnuté pre sekvencovanie kompletné súčasné DNA.

Ak sa bude DNA tyranosaura skladať z dlhých reťazcov, ktoré môžeme relatívne jednoducho dekódovať, máme zrejme čo do činenia so znečistením a nejedná sa o skutočnú DNA dinosaura.

3. Molekula DNA je považovaná za pomerne veľkú v porovnaní s inými chemickými zlúčeninami. A preto, ak je autentická DNA vo vzorke, musí tam byť aj iné stabilnejšie molekuly, napríklad kolagén.

Pritom je aj u týchto stabilnejších molekúl nutné sledovať spojitosť s vtákmi a krokodílmi. Okrem toho môžeme vo skamenelinách nájsť aj lipidy, ktoré sú súčasťou bunkovej membrány. Lipidy sú stabilnejšie ako bielkoviny alebo molekuly DNA.

4. Ak sa bielkoviny a DNA zachovali z obdobia druhohôr, musí byť príslušnosť k dinosaurom potvrdená ešte aj inými vedeckými metódami než je sekvenovania. Napríklad reakcia bielkovín na špecifické protilátky dokazuje, že sa naozaj jedná o bielkoviny z mäkkých tkanív, a nie o kontaminácii z hornín.

V priebehu nášho výskumu sa podarilo úspešne lokalizovať látku, chemicky podobnú DNA, vnútri kostných buniek tyranosaura. Použili sme ako metódy sekvenovania DNA, tak i reakcie protilátok a bielkovín, ktoré sú typické pre DNA stavovcov.

5. A nakoniec, čo je veľmi dôležité, všetky etapy ľubovoľného výskume musí byť dôsledne kontrolované a overované. Spoločne so vzorkami, v ktorých hľadáme DNA, musíme skúmať aj prímesi hornín a sledovať tiež všetky chemické zlúčeniny, ktoré sa používajú v laboratóriu.

Bude teda možné niekedy naklonovať dinosaura?

V určitom zmysle áno. V laboratóriu sa bežne vykonáva klonovanie tým spôsobom, že sa do bakteriálneho plazmidu vloží známa časť DNA.

Tento fragment sa replikuje pri každom delení bunky a tým sa vytvára veľa kópií identické DNA.

Druhá metóda klonovania spočíva vo vložení celého súboru DNA do životaschopné bunky, z ktorej sa predtým odoberie jej jadro. Potom sa táto bunka umiestni do organizmu a darcovské bunka začína ovládať proces vývoja potomka, ktorý bude plne identický s darcom.

Slávna ovečka Dolly je práve príkladom druhého spôsobu klonovania. Keď si ľudia predstavujú naklonovaní dinosaura, majú väčšinou na mysli niečo podobné. Tento proces je ale nepredstaviteľne zložitý, a hoci sa nejedná o vedecký predpoklad, pravdepodobnosť, že sa nám niekedy podarí prekonať všetky rozdiely medzi úseky DNA z dinosaurích kostí a súčasnými živočíchy tak aby bolo možné priviesť na svet životaschopné potomstvo je natoľko malá, že ju zaraďujem do kategórie "nemožné".

To, že pravdepodobnosť vytvorenia skutočného "Jurského parku" je mizivá, ešte neznamená, že by nebolo možné vytvoriť samotnú východiskovej DNA dinosaura alebo iné molekuly z dávnych pozostatkov. V skutočnosti by nám mohli tieto molekuly ešte mnohé povedať. Veď všetky vývojové zmeny prebiehajú najskôr v génoch a prejaví sa v molekulách DNA.

Rekonštrukcia molekúl zo vzoriek skamenelín dinosaurov nám môže prezradiť aj niečo o vzniku a rozšírenia rôznych vývojových zmien ako je napríklad operenie.

Máme možnosť získať tiež nemálo informácií o životnosti molekúl v prírodných podmienkach priamo, a nie v laboratóriu prostredníctvom experimentov.

V analýze molekúl fosílií sa musíme ešte mnohému naučiť, je nutné, aby sme postupovali s maximálnou opatrnosťou a overovali údaje, ktoré získame. Zo zachovaných molekúl vo skamenelinách sa môžeme dozvedieť ešte toľko zaujímavého, že si to rozhodne zaslúži ďalšie skúmanie.