Return to the talk Return to talk

Transcript

Select language

Translated by Valérie Boor
Reviewed by Rik Delaet

0:11 Toen ik jong was, keek ik altijd door mijn vaders microscoop naar de insecten in amber die hij thuis had. Ze waren opvallend goed bewaard gebleven, met fenomenale morfologie. Toen verbeeldden we ons dat ze ooit zouden herleven. Ze zouden uit de hars kruipen en als ze konden, zouden ze wegvliegen.

0:32 Als je me 10 jaar geleden had gevraagd of we ooit het genoom van uitgestorven dieren zouden kunnen sequencen, dan zou ik gezegd hebben dat dat onwaarschijnlijk was. Als je had gevraagd of we uitgestorven soorten echt tot leven zouden kunnen wekken, Als je had gevraagd of we uitgestorven soorten echt tot leven zouden kunnen wekken, dan had ik dat als droombeeld bestempeld. Maar verbazingwekkend genoeg sta ik vandaag hier, om jullie te vertellen dat we tegenwoordig niet alleen uitgestorven genomen kunnen sequencen, wat daadwerkelijk gebeurt, maar dat zelfs uitgestorven soorten laten herleven binnen bereik is. misschien niet die insecten in amber – deze mug is trouwens misschien niet die insecten in amber – deze mug is trouwens als inspiratie voor 'Jurassic Park' gebruikt – maar van wolharige mammoeten, de goed geconserveerde resten van wolharige mammoeten in de permafrost.

1:10 Wolharigen zijn een bijzonder interessant en typerend beeld van de IJstijd. Ze waren enorm. Ze waren harig. Ze hadden enorme slagtanden. We lijken een hechte band met ze te hebben, net als met olifanten. Misschien omdat olifanten veel met ons gemeen hebben. Ze begraven hun doden. Ze voeden hun familieleden op. Ze hebben heel hechte sociale verbanden. Misschien is het omdat we door ons verre verleden verbonden zijn omdat olifanten, net als wij, oorspronkelijk in Afrika waren zo'n zeven miljoen jaar geleden. Omdat habitats veranderden en omgevingen veranderden, zijn we net als de olifanten weg gemigreerd, naar Europa en Azië.

1:49 De eerste grote mammoet die opkomt, is meridionalis, die 4 meter hoog was en ongeveer 10 ton woog. Het was een aan het bos aangepaste soort, die zich helemaal van West-Europa door Centraal Azië verspreidde over de Bering landbrug en delen van Noord-Amerika in. En toen het klimaat weer veranderde, zoals gewoonlijk, en nieuwe habitats ontstonden, kregen we de komst van een aan de steppe aangepaste soort in Centraal-Azië, die trogontherii heette, die meridionalis naar West-Europa verdreef. De open grasland savannes van Noord-Amerika kwamen vrij, wat leidde tot de Amerikaanse mammoet, een grote, onbehaarde soort uit Noord-Amerika. Pas zo'n 500.000 jaar later kwam de wolharige mammoet, die we allemaal kennen en waar we zo dol op zijn. Hij verspreidde zich vanuit het oosten van de Beringlandbrug over Centraal Azië, en verdreef de trogontherii daar op zijn beurt door Centraal Europa, en migreerde gedurende honderdduizenden jaren heen en weer over de Beringlandbrug gedurende glaciale piektijden. Ze kwamen in direct contact met hun Amerikaanse familieleden uit het Zuiden. Ze overleefden daar honderdduizenden jaren gedurende traumatische klimaatveranderingen. We hebben hier een heel flexibel dier dat goed met enorme temperatuurschommelingen en omgevingsveranderingen kan omgaan. Ze overleven op het vasteland tot zo'n 10.000 jaar geleden, en zelfs, verrassend genoeg, op de eilandjes bij Siberië en Alaska tot zo'n 3.000 jaar geleden. Dus de Egyptenaren bouwen pyramiden en wolharigen leven nog steeds op eilanden.

3:19 En dan verdwijnen ze. Net als 99% van alle dieren die ooit hebben geleefd, sterven ze uit, waarschijnlijk door een opwarming van het klimaat en snel oprukkende dichte bossen die zich noordwaarts verspreiden, en ook, zoals wijlen de grote Paul S. Martin het ooit stelde: waarschijnlijk Pleistocene <i>overkill,</i> dus de grootwild-jagers die ze uitroeiden.

3:37 Gelukkig vinden we miljoenen overblijfselen van ze, bezaaid over de permafrost, diep begraven in Siberië en Alaska. En we kunnen daar heen gaan en ze eruit halen. Ze zijn weer fenomenaal geconserveerd, net als die insecten in amber. Ze zijn weer fenomenaal geconserveerd, net als die insecten in amber. Dus je hebt tanden, botten met bloed dat eruitziet als bloed, je hebt haar, en je hebt intacte karkassen of koppen waar nog hersenen inzitten. en je hebt intacte karkassen of koppen waar nog hersenen inzitten.

4:01 De conservering en het overleven van DNA hangt van veel factoren af, en ik moet toegeven, de meeste daarvan begrijpen we nog niet helemaal. Maar afhankelijk van wanneer een organisme sterft en hoe snel het begraven is, de diepte waarop het is begraven, de temperatuurconstantheid van de begravingsomgeving, zal uiteindelijk uitwijzen hoe lang DNA zal overleven gedurende tijdsperioden van geologische betekenis. Het is waarschijnlijk verrassend voor velen van jullie hier, dat de duur niet zo belangrijk is, het is niet de tijdsduur van conservering, het belangrijkst is de gelijkmatigheid van de conserveertemperatuur.

4:33 Stel dat we nu diep in de botten en tanden zouden kijken, die het fossilisatieproces overleefd hebben. Het DNA dat ooit intact was, strak om histon-eiwitten gewikkeld, wordt nu aangevallen door de bacteriën die jarenlang symbiotisch met de mammoet hebben geleefd. de bacteriën die jarenlang symbiotisch met de mammoet hebben geleefd. Dus die bacteriën, samen met de omgevingsbacteriën en water en zuurstof, breken het DNA op in steeds kleinere DNA-fragmentjes, tot er niets overblijft dan fragmenten van 10 basenparen of, in het beste geval, een paar honderd basenparen lang. De meeste fossielen in het fossielenbestand hebben totaal geen organische signatuur meer. Slechts enkele bevatten daadwerkelijk DNA-fragmenten die duizenden, zelfs enkele miljoenen jaren hebben overleefd. Met de allernieuwste cleanroom-technologie, hebben we manieren ontwikkeld om dat DNA uit de rest van die zooi te trekken. Het zal jullie niet verbazen dat als ik DNA uit mammoetbotten of -tanden haal, dat dat dan mammoet-DNA zal zijn, maar ik krijg ook alle bacteriën die ooit met die mammoet hebben geleefd, en, nog ingewikkelder, ik krijg alle DNA die in die omgeving ook heeft overleefd. Dus bacteriën, schimmels, enzovoort. Dus is het niet verrassend dat een in de permafrost geconserveerde mammoet, zo'n 50% mammoet-DNA bevat, terwijl iets als de Amerikaanse mammoet, ooit levend en nu begraven in een milder klimaat, maar zo'n 3 tot 10% endogeen DNA-materiaal bevat.

6:01 We hebben heel slimme technieken bedacht om mammoet-DNA te onderscheiden van niet-mammoet-DNA – te scheiden en te onderscheiden. Nu we grote volumes DNA kunnen sequencen, kunnen we al die mammoetfragmentjes eruit pikken en met behulp van bio-informatica herschikken. We plaatsen ze op een kapstok van een Aziatische of Afrikaanse olifant-chromosoom. Hierdoor krijgen we alle puntjes waarop een mammoet en een Aziatische olifant van elkaar verschillen. Wat weten we dan van een mammoet?

6:30 Het mammoetgenoom is bijna volledig en we weten dat het enorm groot is, met recht een <i><b>mammoet-</b></i>genoom. Het menselijk genoom bestaat uit zo'n 3 mijard basenparen, maar een olifant- en mammoetgenoom is zo'n 2 miljard basenparen groter. Het meeste daarvan bestaat uit kleine herhalende stukjes DNA, die het erg moeilijk maken om echt de hele genoomstructuur te herschikken.

6:51 Deze informatie helpt ons een interessante vraag te beantwoorden over de relatie van mammoeten met hun levende familieleden, de Afrikaanse en Aziatische olifant. Zeven mijoen jaar geleden deelden zij dezelfde voorouder, maar het mammoetgenoom laat zien dat het een vrij recente gezamenlijke voorouder deelt met Aziatische olifanten, zo'n zes miljoen jaar geleden, die net iets dichter bij de Aziatische olifant staat.

7:12 Met de vooruitgang in oeroud DNA-technologie, kunnen we nu echt beginnen met het sequencen van de genomen van die andere uitgestorven mammoeten die ik noemde. Over twee daarvan wil ik het hebben: de wolharige en de Amerikaanse mammoet. Beide leefden heel dicht bij elkaar tijdens glaciale piektijden, toen de ijskappen enorm waren in Noord-Amerika, verdreef dat de wolharige mammoeten naar deze subglaciale overgangszones. Ze kwamen in contact met de zuidelijk levende mammoetsoort en ze deelden wijkplaatsen, en niet alleen die wijkplaatsen, blijkt. Er lijken zelfs kruisingen te zijn opgetreden. Dat is geen ongewone eigenschap van <i>Proboscidea,</i> want het blijkt dat grote mannelijke savanneolifanten het beter doen bij de vrouwtjes dan de kleinere bosolifanten. Dus grote, haarloze Amerikanen deden het beter dan de kleine wolharige mannetjes. Dat doet me, jammer genoeg, een beetje aan de middelbare school denken. (Gelach)

8:00 Dat doet me, jammer genoeg, een beetje aan de middelbare school denken. (Gelach)

8:03 Dus het is niet triviaal, gegeven het idee dat we uitgestorven soorten willen laten herleven, omdat blijkt dat een Afrikaanse en een Aziatische olifant gekruist kunnen worden en levende jongen kunnen krijgen. Dat is per ongeluk al eens gebeurd in een dierentuin in Chester, V.K., in 1978. Dat is per ongeluk al eens gebeurd in een dierentuin in Chester, V.K., in 1978. Dus dat betekent dat we Aziatische olifantchromosomen kunnen modificeren op alle plekken die we nu hebben kunnen onderscheiden met het mammoetgenoom. Dat kunnen we in een cel stoppen waar de celkern uit is verwijderd en die tot stamcel laten differentiëren, en vervolgens bijvoorbeeld tot zaadcel, een Aziatisch olifanteneicel kunstmatig insemineren en na een lange, moeizame procedure, iets terugbrengen wat er zo uitziet. Het zal geen exacte replica zijn, omdat de DNA-fragmentjes waar ik over vertelde ons de exacte structuur niet zullen laten bouwen, maar het zou iets opleveren dat erg op een wolharige mammoet zou lijken.

8:52 Als ik hier met mijn vrienden over praat, hebben we het vaak over waar je hem zou laten. Waar breng je een mammoet onder? Er zijn geen geschikte klimaten of habitats. Nu is dat niet helemaal het geval. Er blijken habitatzones in Noord-Siberië en de Yukon te zijn, die een mammoet zouden kunnen herbergen. in Noord-Siberië en de Yukon te zijn, die een mammoet zouden kunnen herbergen. Bedenk dat dit een enorm flexibel dier was, dat gigantische klimaatvariaties overleefde. Dus dit landschap zou met gemak een mammoet kunnen herbergen. Ik geef toe dat het kind in me niets liever zou zien dan deze majestueuze wezens, lopend over de noordelijke permafrost. Tegelijkertijd geef ik toe dat de volwassene in me zich soms afvraagt of we dat wel zouden moeten willen.

9:32 Hartelijk bedankt.

9:33 (Applaus)

9:38 Ryan Phelan: Blijf nog even. Je hebt ons voor een vraag gesteld. Ik weet zeker dat iedereen zich dit afvraagt. Als je zegt: "Zouden we dat moeten willen?” dan voelt het of je daarin terughoudend bent, terwijl je ons een beeld hebt geschetst dat het zo goed mogelijk is. Wat weerhoudt je?

9:52 Hendrik Poinar: Ik denk niet dat het terughoudendheid is. Het is gewoon zo dat ik denk dat we heel diep moeten nadenken over de implicaties, de gevolgen van onze acties. En zo lang als we een goede, inhoudelijke discussie voeren, zoals we hier doen, denk ik dat we met een heel goede oplossing kunnen komen waarom we het moeten doen. Maar ik wil ervoor zorgen dat we eerst tijd nemen om erover na te denken waarom we dit doen.

10:10 RP: Perfect. Een perfect antwoord. Heel hartelijk dank, Hendrik.

10:13 HP: Bedankt. (Applaus)