Když paleontoložka z univerzity v Severní Karolíně, Mary Schweitzerová objevila ve fosíliích dinosaurů jejich měkké tkáně, vyvstala před současnou naukou o pradávných tvorech otázka, jestli se nám někdy podaří najít původní DNA dinosaurů.A pokud ano, povede se nám s její pomocí znovu vytvořit tato zvláštní zvířata?

Najít jednoznačné odpovědi na tyto otázky není vůbec jednoduché. Doktorka Schweitzerová souhlasila s tím, že si s námi popovídá o tom, co o genetickém materiálu dinosaurů víme dnes a co můžeme očekávat v budoucnu.

Je možné získat DNA ze zkamenělin?

Tato otázka by správně měla znít: „je vůbec možné získat dinosauří DNA“? Kosti jsou tvořeny minerálem hydroxyapatitem, který je velmi podobný DNA a i dalším bílkovinám. V laboratořích se dnes tento poznatek používá k jejich určení. Kosti dinosaurů ležely v zemi 65 milionů let a je velká pravděpodobnost, že když v nich začneme hledat molekuly DNA, máme šanci je najít. A to proto, že některé biomolekuly se mohou na tento minerál navázat (jakoby nalepit).

Problémem tedy není najít DNA v kostech, ale dokázat, že se opravdu jedná o dinosauří molekuly a ne o DNA, které pochází z jiných možných zdrojů.

Podaří se nám někdy znovu sestavit původní DNA z kostí dinosaurů? Vědecká odpověď zní ano. Všechno je možné, dokud není prokázán opak. Můžeme nyní dokázat nemožnost izolace dinosauří DNA? Ne, nemůžeme. Máme již původní molekulu s geny dinosaura k dispozici? Zatím nemáme.

Po jakou dobu se může DNA zachovat, jak dokázat, že patří právě dinosaurovi a nedostala se do vzorku v laboratoři společně s nějakou nečistotou?

Mnozí vědci věří, že se DNA může uchovat pouze relativně krátce. Domnívají se, že molekuly mohou vydržet v neporušeném stavu, v nejlepším případě, milion let a rozhodně ne 5 – 6 milionů let. Takový názor nám bere naději spatřit DNA tvorů, žijících před více než 65 miliony let. Ale odkud se tato čísla vzala?

Vědci, kteří se tímto stanovením zabývali, vložili molekuly DNA do horké kyseliny a měřili dobu rozpadu molekul. Vysoká teplota a kyselost byly použity pro simulaci dlouhodobého působení různých faktorů. Podle výsledků těchto testů dochází k rozpadu poměrně rychle.

Pomocí jednoho z takových testů, který porovnával množství molekul, úspěšně extrahovaných ze vzorků různého stáří (od několika set až do 8000 let), došli k závěru, že čím starší vzorek, tím nižší počet získaných molekul.

Byl také vytvořen model rychlosti rozpadu a vědci předpověděli, ačkoliv své tvrzení neprověřovali, že nález DNA v kostech z období křídy je velmi nepravděpodobný. Kupodivu, stejný výzkum ukázal, že stářím jako takovým není možné vysvětlit rozpad nebo zachování DNA.

Na druhou stranu, my máme čtyři, na sobě nezávislé, okruhy důkazů o tom, že molekuly chemicky podobné s DNA, mohou být lokalizované v buňkách našich kostí a tím pádem můžeme to samé předpokládat i u nálezů v kostech dinosaurů.

Takže, extrahovali jsme DNA z dinosauřích kostí, jak se máme přesvědčit o tom, že se nejedná o součást pozdější kontaminace?

Pravdou je, že představa o uchování DNA po tak dlouhou dobu nemá moc šancí na úspěch. A proto musí být každý nález údajně skutečné DNA dinosaurů podroben velmi přísným kritériím.

Navrhujeme následující:

1. 1. Dnes známe již více než 300 znaků, které spojují dinosaury s ptáky a přesvědčivě prokazují, že ptáci vznikli z dinosaurů teropodů. Řetězec DNA, získaný z kostí, musí obsahovat alespoň některé z těchto společných znaků.

DNA dinosaurů, izolované z jejich kostí, by proto měla být podobnější genetickému materiálu ptáků než krokodýlů. Přičemž se liší jak od jedněch, tak i od druhých. A zároveň by se měla odlišovat i od jakékoliv DNA ze současnosti.

2. Pokud se bude jednat o skutečnou DNA dinosaura, budou to pravděpodobně jen zlomky vlákna. Našimi současnými metodami je můžeme analyzovat velmi obtížně, protože ty jsou navrženy pro sekvenování kompletní současné DNA.

Jestliže se bude DNA tyranosaura skládat z dlouhých řetězců, které můžeme relativně jednoduše dekódovat, máme zřejmě co do činění se znečištěním a nejedná se o skutečnou DNA dinosaura.

3. Molekula DNA je považována za poměrně velkou ve srovnání s jinými chemickými sloučeninami. A proto, pokud je autentická DNA ve vzorku, musí tam být i jiné stabilnější molekuly, například kolagen.

Přitom je i u těchto stálejších molekul nutné sledovat spojitost s ptáky a krokodýly. Kromě toho můžeme ve zkamenělinách najít i lipidy, které jsou součástí buněčné membrány. Lipidy jsou stabilnější než bílkoviny nebo molekuly DNA.

4. Jestliže se bílkoviny a DNA zachovaly z období druhohor, musí být příslušnost k dinosaurům potvrzena ještě i jinými vědeckými metodami než je sekvenování. Například reakce bílkovin na specifické protilátky dokazuje, že se opravdu jedná o bílkoviny z měkkých tkání, a ne o kontaminaci z hornin.

V průběhu našeho výzkumu se podařilo úspěšně lokalizovat látku, chemicky podobnou DNA, uvnitř kostních buněk tyranosaura. Použili jsme jak metody sekvenování DNA, tak i reakce protilátek a bílkovin, které jsou typické pro DNA obratlovců.

5. A nakonec, což je velmi důležité, všechny etapy libovolného výzkumu musí být důsledně kontrolovány a ověřovány. Společně se vzorky, ve kterých hledáme DNA, musíme zkoumat i příměsi hornin a sledovat také všechny chemické sloučeniny, které se používají v laboratoři.

Bude tedy možné někdy naklonovat dinosaura?

V určitém smyslu ano. V laboratoři se běžně provádí klonování tím způsobem, že se do bakteriálního plazmidu vloží známá část DNA.

Tento fragment se replikuje při každém dělení buňky a tím se vytváří mnoho kopií identické DNA.

Druhá metoda klonování spočívá ve vložení celého souboru DNA do životaschopné buňky, ze které se předtím odebere její jádro. Poté se tato buňka umístí do organismu a dárcovská buňka začíná ovládat proces vývoje potomka, který bude plně identický s dárcem.

Slavná ovečka Dolly je právě příkladem druhého způsobu klonování. Když si lidé představují naklonování dinosaura, mají většinou na mysli něco podobného. Tento proces je ale nepředstavitelně složitý, a přestože se nejedná o vědecký předpoklad, pravděpodobnost, že se nám někdy podaří překonat všechny rozdíly mezi úseky DNA z dinosauřích kostí a současnými živočichy tak aby bylo možné přivést na svět životaschopné potomstvo je natolik malá, že ji řadím do kategorie „nemožné“.

To, že pravděpodobnost vytvoření skutečného „Jurského parku“ je mizivá, ještě neznamená, že by nebylo možné vytvořit samotnou výchozí DNA dinosaura nebo jiné molekuly z dávných pozůstatků. Ve skutečnosti by nám mohly tyto molekuly ještě mnohé povědět. Vždyť všechny vývojové změny probíhají nejdříve v genech a projeví se v molekulách DNA.

Rekonstrukce molekul ze vzorků zkamenělin dinosaurů nám může prozradit i něco o vzniku a rozšíření různých vývojových změn jako je například opeření.

Máme možnost získat také nemálo informací o životnosti molekul v přírodních podmínkách přímo, a ne v laboratoři prostřednictvím experimentů.

V analýze molekul fosílií se musíme ještě mnohému naučit, je nutné, abychom postupovali s maximální opatrností a ověřovali údaje, které získáme. Z dochovaných molekul ve zkamenělinách se můžeme dozvědět ještě tolik zajímavého, že si to rozhodně zasluhuje další zkoumání.