Išnykusių gyvūnų atgaivinimas: ateityje bus ne mamutai, o „mamofantai“ | Mokslas ir technika

Išnykusių gyvūnų atgaivinimas: ateityje bus ne mamutai, o „mamofantai“ |  Mokslas ir technika
Parodai Barselonoje ruošiamas mamuto skeletas.Gianluca Battista

„Mokėčiau daug pinigų, kad pamatyčiau plaukuotą pusdramblį mamutą zoologijos sode ar laukinės gamtos parke, net žinodamas, kad jis nėra autentiškas“, – sako genetikas Tomas Gilbertas. – Tačiau būtų klaida vadinti jį mamutu. Jo komanda Kopenhagos universitete ką tik paskelbė tyrimą, kuriame nagrinėjama ši idėja: mes niekada neturėsime mamuto, identiško tiems, kurie ganėsi prieš milijonus metų per ledynmetį. Nė viena iš išnykusių rūšių, kurias jo komanda bando atgaivinti, nebus tokia pati. Tasmanijos tigrai, keleiviniai balandžiai ir dodo paukščiai bus hibridai – mišinys, panašus į jų išnykusius kolegas.

Tai netrikdo Harvardo mokslininko George’o Church. „Nenuostabu“, – sako jis. Mokslininkas dešimtmetį stengėsi atgaivinti mamutą. Norėdami tai padaryti, jis ką tik surinko daugiau nei 14 milijonų eurų savo naujoje įmonėje Colossal. „Mes stengiamės ne sugrąžinti išnykusias rūšis, o sugrąžinti išnykusius genus ir išbandyti jų atsparumą šalčiui“, – aiškina jis EL PAÍS. „Pagrindinis principas – daryti ne tobulas fotokopijas, o selektyvius, įvairius hibridus su modernia, senovine ir sintetine DNR“, – aiškina Church. Jis ieško ne mamuto, o Azijos dramblio, turinčio saują mamuto genų, leidžiančių jam atsispirti poliarinei temperatūrai, kartu su kitomis savybėmis, kurios pagerina jo gebėjimą prisitaikyti, įskaitant atsparumą šiuolaikiniams virusams. Ar tai būtų mamutas? Ar jis nebebus išnykęs?

Colossal tinklalapyje, kuriame ieškoma investuotojų, kalbama apie „mamuto prikėlimą“. Tačiau daugelis specialistų mieliau jį vadina mamofantu, nes jis turės abiejų gyvūnų savybių. Bažnyčia nori sukurti būtybę, kuri atliktų mamuto ekologinę funkciją ir padėtų kovoti su klimato krize. Ar turėtume kurti mums naudingas genetiškai modifikuotas rūšis? „Manau, kad kuriame įvairiausius hibridus“, – atsako sintetinės biologijos ekspertas. „Mes jau padarėme tai sąmoningai ir to nesuvokdami, o tie hibridai yra įprastas būdas kurti naujas rūšis ir naujas funkcijas evoliucijos eigoje.“

Bažnyčios technika yra pati sudėtingiausia iš trijų galimų metodų, kurie daugelį metų buvo naudojami bandant atkurti išnykusius gyvūnus. Paprasčiausias būdas yra selektyvus kryžminimas – metodas, kuris jau seniai naudojamas siekiant skatinti labiau pageidaujamus prijaukintų gyvūnų bruožus ir šiame kontekste siekiama atgauti protėvių gyvūno bruožus. Mokslininkai tai padarė su karvėmis, siekdami atgauti aurochus, ir zebrus, kurių protėvis yra kvagga.

Antroji technika yra klonavimas. Nuo 1996 m., kai buvo klonuota avis „Dolly“, ta pati technika buvo naudojama su dingusių gyvūnų DNR. Ši technika leido pirmą kartą ir kol kas vienintelį sėkmingą bandymą prikelti užgesusią rūšį. Technikai iš Aragono sugebėjo atgauti Celiją, paskutinį Pirėnų ožką, kalnų ožką, kuri išnyko 2000 m. po dešimtmečius trukusios medžioklės. Selijos klonas gimė su plaučių defektu, kuris ją uždusino praėjus mažiau nei dešimčiai minučių po gimimo.

Trečioji išnykimo strategija yra genų redagavimas, perspektyviausias dėl technologinių galimybių perrašyti DNR. Redaguojant genus, seno gyvūno DNR yra „kopijuojama ir įklijuojama“ ant esamo gyvūno, panašesnio įmanomo gyvūno. Štai ką genetikas Tomas Gilbertas bandė atlikti neseniai atlikdamas savo tyrimą, kurio objektas buvo žiurkė.

Kalėdų salos žiurkė dingo XX amžiaus pabaigoje po kontakto su europinių žiurkių pernešamomis ligomis. Gilbertui ir jo komandai tai yra idealus kandidatas analizuoti, kiek jie gali pasiekti techniką, kurią jie naudos su mamofantais. Analizuodami, kiek jos genomo jie gali atgauti, jie atrado, kad 5% jos genomo skiriasi nuo panašios šiuolaikinės žiurkės genomo.

„Įsivaizduokite, aš duodu jums fragmentuotą knygą viduramžių anglų kalba ir prašau palyginti ją su šiuolaikine tos pačios knygos versija anglų kalba. Didelė dalis bus atpažįstama, tačiau kai kurie žodžiai bus taip pasikeitę, kad negalėsite jų atpažinti. Tai yra mūsų pagrindinė idėja “, – aiškina Gilbertas.

Trūksta 5% ne atsitiktiniuose taškuose, o konkrečiose savybėse. Pavyzdžiui, genai, apibrėžiantys jo uoslę, negali būti atkurti. Jei komanda ją prikeltų, žiurkė negalėtų užuosti originalo, pakeisdama jos santykį su aplinka ir kitais gyvūnais. „Kai kurie svarbiausi genai, padarę Kalėdų salos žiurkę unikalia, yra neatkuriami. Beveik neįmanoma tikėtis visiškai atkurti originalią rūšį “, – reziumuoja Gilbertas.

Nors Churchas yra aiškus, kad jam pakanka atkurti tam tikras mamuto savybes, jis tiki, kad genų sekos patobulinimai artimiausiu metu išspręs šias spragas. „Prireikė 2001–2021 m., kad užbaigtume paskutinius 5 % žmogaus genomo“, – prisimena Church. – Ir toliau nustatydami genomų, tokių kaip žmonių ir žiurkių, seką, toliau tobulėsime ir galiausiai gausime išsamius ir tikslius kvapo genus.

Kalėdinės žiurkės ir mėlyni drugeliai

Tai neatrodo problema ekspertei Beth Shapiro, kuri dirbo atkurdama mitinio dodo paukščio, o dabar – keleivinio balandžio, kuris išnyko po to, kai buvo plačiai sumedžiotas XX amžiuje, genomą. „Niekas nesako, kad vienintelis galimas kelias yra sukurti kažką, kas būtų identiška konkrečiam kažkada gyvenusiam organizmui. Tai ne esmė “, – sako Kalifornijos universiteto mokslininkas. Tų, kurie stengiasi panaikinti išnykimą, tikslas yra „atgauti tam tikrus bruožus, tam tikrus vaidmenis, kurie gali padėti atkurti ryšius tarp bendruomenėse gyvenančių organizmų. Norint tai padaryti, tobulas genomas nėra būtinas “, – aiškina Shapiro, knygos „Kaip klonuoti mamutą“ autorius.

Barselonos evoliucijos biologas Carlosas Lalueza-Foxas nemano, kad vilnonio mamuto atsigavimas yra „įmanomas“ dėl techninio iššūkio sudėtingumo. Genetinės manipuliacijos ir embrionų eksperimentai pirmiausia buvo sukurti su laboratoriniais gyvūnais. Štai kodėl Lalueza prisijungė prie Gilberto, kad pamėgintų prikelti Kalėdų salos žiurkę – arba kitą kandidatą, kurio DNR jie jau turi: jie ką tik nustatė Kserso mėlynojo drugelio genomą, kuris išnyko XX amžiaus viduryje dėl miesto plėtros San Franciske. . „Vabzdys ir žiurkė yra labiau įmanomi, bet kadangi mamutas yra įspūdingesnis, jie pasirinko tikslą, kuris leistų jiems surinkti daugiau pinigų“, – sako knygos autorė Lalueza. Des-Extinciones ir Pompeu-Fabra universiteto Evoliucinės biologijos instituto mokslininkas. Gilbertas paaiškina, kad jis neprieštarauja šiems išnykimams, bet nori, kad jų finansuotojai suprastų, ką jie gaus.

Projektas, kuriuo siekiama atgaivinti tilaciną arba Tasmanijos tigrą, legendinį Australijos sterblinį gyvūną, ką tik gavo 4,5 mln. EUR investicijų iš filantropo, kuris jį atrado „YouTube“. Jai vadovauja Andrew Paskas, kuris 2017 metais paskelbė gyvūno genomą, kurį pavadino „geriausiu iš visų išnykusių gyvūnų“. Paskas mano, kad Gilberto išvados yra pervertintos ir kad jos taikomos ne visoms rūšims. Pasko tilacino projektas naudos krūminę žiurkę kaip genetinį modelį.

Paskas pripažįsta, kad verta suabejoti, koks bus jo darbo rezultatas. „Tai sukelia įdomią diskusiją. Jei panaudotumėte DNR užpildą išnykusio gyvūno genome, kad jį užbaigtumėte, ką tai reikštų tai rūšiai?

Churchas iš pradžių tikėjo, kad jo komanda savo tikslą pasieks per kelis dešimtmečius, tačiau surinkus milijonus jis mato tikslą arčiau šešerių metų, kuriuos žada jo verslo partneris. (Vien dramblio nėštumas trunka apie 20 mėnesių.) Church pripažįsta, kad vis dar nežino, kiek jiems teks modifikuoti Azijos dramblį. Rūšis skiria pusė milijono genetinių skirtumų, tačiau Bažnyčiai gali pakakti kelių dešimčių DNR pakeitimų. Tikslas yra ne atsekti visus skirtumus, o gauti 50 savybių, kurias jo komanda parinko kaip reikalingą, kad naujasis gyvūnas galėtų judėti per užšalusią tundrą kaip žuvis vandenyje.

Grįžkite į savo natūralią buveinę

Pasak Shapiro, viskas priklauso nuo to, kaip egzempliorius sąveikauja su ekosistema. Nė vienas iš šių projektų nenori gaminti egzempliorių, kuriuos būtų galima demonstruoti muziejuose ar narvuose, o atlikti savo funkciją laukinėje gamtoje. „Kiekvienas, kuris dirba su rimtais išnykimo projektais, tai daro siekdamas sukurti pakaitalą išnykusioms rūšims, atkurti ir atgaivinti išnykusias savybes, sukurti naujus organizmus, kurie galėtų pakeisti išnykusius ir leisti tiems naujiems organizmams atsirasti. atgaivinti ir kai kuriais atvejais atkurti ekosistemas, kurios vis dar neprisitaiko prie tos išnykusios rūšies praradimo“, – aiškina ji.

Paskas sutinka. „Pagrindimas tai daryti su tilacinais yra grąžinti juos į ekosistemą ir priversti juos grįžti į savo natūralią buveinę. Štai kodėl jis gina tilacino prisikėlimą: jo buveinė Tasmanijoje išliko beveik tokia pati kaip ir anksčiau, todėl yra puiki aplinka pakartotiniam jo introdukcijai ir naudinga visai ekosistemai.

Visi išnykimo projektai susiduria su reikšmingomis etinėmis, teisinėmis ir politinėmis problemomis. Tačiau šie penki sintetinės biologijos specialistai įsitikinę, kad sukurs įrankius, kurie taip pat padės išsaugoti nykstančias rūšis. Paskas teigia, kad jo pažanga bus „nedelsiant“ pritaikyta gamtosaugos mokslui, „ypač mūsų darbui su kamieninėmis ląstelėmis, genų redagavimu ir surogatine motinyste, padedant reprodukcijos programoms kitiems sterbliniams gyvūnams“. Bažnyčia tvirtina, kad eidama dar toliau, „kai kalbame apie rūšių praradimą, retai užsimename, kad tuo pat metu galime greičiau priaugti rūšių“.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.