Das im Jahr 2022 angekündigte Projekt zur Wiederbelebung des Beutelwolfs hat neue Meilensteine bei der Generierung des hochwertigsten alten Genoms, der Genombearbeitung von Beuteltieren und neuen assistierten Reproduktionstechnologien (ARTs) für Beuteltiere erreicht. DieseFortschrittments wird nicht nur die Wiederauferstehung der Tasmanischen Tiger unterstützen (die seit 1936 aufgrund menschlicher Plünderungen ausgestorben sind), sondern auch zum Schutz vom Aussterben bedrohter Arten beitragen. Die Wiederauferstehung und Rückkehr der Beutelwölfe in die Heimat Tasmaniens wird das gesunde Funktionieren des lokalen Ökosystems wiederherstellen. Die neu erworbenen Fähigkeiten werden auch zum Schutz stark gefährdeter Arten beitragen.
Das neu rekonstruierte, rund 3 Milliarden Basen umfassende Genom des Beutelwolfs ist das bislang vollständigste und zusammenhängendste Genom einer Spezies. Es ist bis auf Chromosomenebene zusammengesetzt und hat eine geschätzte Genauigkeit von über 99.9 %. Es enthält schwer zusammenzusetzende repetitive Merkmale wie Zentromere und Telomere, die selbst bei lebenden Spezies nur schwer zu rekonstruieren sind. Das Genom weist nur 45 Lücken auf, die in den kommenden Monaten durch weitere Sequenzierungsbemühungen geschlossen werden sollen.
Die meisten alten Proben enthalten aufgrund des Abbaus nach dem Tod des Organismus nur kurze DNA-Sequenzen mit wenig oder gar keiner RNA. Das neue Beutelwolfgenom ist außergewöhnlich, da es ungewöhnlich lange DNA-Sequenzen und RNA bewahrt. RNA zerfällt sehr schnell, daher ist die Erhaltung von RNA in historischen Proben selten. In diesem Fall konnte das Forschungsteam erfolgreich lange RNA-Moleküle aus konserviertem Weichgewebe einer 110 Jahre alten Probe isolieren. Dies ist wichtig, da die Expression von RNA in Geweben variiert, daher gibt das Vorhandensein von RNA in Geweben einen Hinweis auf aktive Gene, die für die ordnungsgemäße Funktion von Geweben erforderlich sind. Die neue RNA-Schicht macht das aus DNA aufgebaute Beutelwolfgenom für die Wiederbelebung ausgestorbener Arten viel nützlicher.
Nach der Rekonstruktion des Beutelwolf-Genoms bestand der nächste logische Schritt darin, Gene zu identifizieren, die dem Kernmerkmal der Beutelwölfe, der charakteristischen Kiefer- und Schädelmorphologie, zugrunde liegen. Um dies herauszufinden, verglich das Forschungsteam Genome von Beutelwölfen mit Genomen von Wölfen und Hunden mit ähnlicher kraniofazialer Form und identifizierte Regionen des Genoms, die als „Thylacine Wolf Accelerated Regions“ (TWARs) bezeichnet werden und die, wie sich später herausstellte, die Evolution der Schädelform bei Säugetieren vorantreiben.
Nach der Bestätigung, dass TWARs für die kraniofaziale Morphologie verantwortlich sind, nahm das Forschungsteam über 300 derselben genetischen Änderungen an einer Zelllinie eines Dickschwanz-Beutels vor, dem nächsten lebenden Verwandten des Beutelwolfs und zukünftigen Ersatzes für Beutelwolf-Embryonen.
Als nächstes steht die Entwicklung assistierter Reproduktionstechnologien (ARTs) für die Beutelwolfart an, die als Ersatz für den Beutelwolf dienen soll. Vor dem Projekt zur Wiederbelebung des Beutelwolfs gab es praktisch keine ART für Beuteltiere. Die Forscher haben nun eine entscheidende Technologie entwickelt, um bei einem Beutelwolf den kontrollierten Eisprung vieler Eier gleichzeitig auszulösen. Die Eier können verwendet werden, um neue Embryonen zu erzeugen, die bearbeitete Beutelwolfgenome enthalten. Den Forschern gelang es auch, befruchtete einzellige Embryonen zu entnehmen und sie über die Hälfte der Schwangerschaft in einem künstlichen Uterusgerät zu kultivieren. Die neuen ART-Fähigkeiten können bei der gesamten Beuteltierfamilie zur Wiederbelebung des Beutelwolfs sowie zur Verbesserung der Fortpflanzungsfähigkeit gefährdeter Beuteltierarten eingesetzt werden.
Die Wiederbelebung und Rückkehr der Beutelwölfe in ihre Heimat Tasmanien wird das gesunde Funktionieren des lokalen Ökosystems wiederherstellen. Die neu erworbenen Fähigkeiten werden auch zum Schutz stark gefährdeter Arten beitragen.
***
References:
- University of Melbourne 2024. News – Neue Meilensteine helfen bei der Lösung der Aussterbekrise. Gepostet am 17. Oktober 2024. Verfügbar unter https://www.unimelb.edu.au/newsroom/news/2024/october/new-milestones-help-drive-solutions-to-extinction-crisis
- Thylacine Integrated Genomic Restoration Research Lab (TIGRR-Labor) https://tigrrlab.science.unimelb.edu.au/the-thylacine/ kombiniert mit einem nachhaltigen Materialprofil. https://tigrrlab.science.unimelb.edu.au/research/
- Thylacine https://colossal.com/thylacine/
***
In Verbindung stehende Artikel
Ausgestorbener Beutelwolf (tasmanischer Tiger), der wiederbelebt werden soll (18 August 202)
***
 for marsupials. These advancements will not only support resurrection of Tasmanian tigers (that are extinct since 1936 due to human depredation) but will also help in preservation of species at risk of extinction. Resurrection and returning of thylacines back into the native Tasmania will restore healthy functioning of the local ecosystem. The newly acquired capabilities will also help in preservation of critically endangred species.){kind=link}