|
Впечатляющее достижение генной инженерии
|
|
|
|
Биотехнологическая компания Colossal, базирующаяся в Далласе, объявила о рождении трех детенышей, в ДНК которых есть следы страшных волков, легендарного хищника, которого в последний раз видели в Северной Америке более 10 000 лет назад.
|
|
|
|
Благодаря своим именам Ромул, Рем и Кхалиси, эти щенки играют с культурным воображением, смешивая древнюю мифологию с фантастической литературой. Ромул и Рем - легендарные основатели Рима, которых вырастила волчица, а Кхалиси напоминает страшных волков из "Игры престолов".
|
|
|
|
Это история о воскрешении, созданная для заголовков, но за драматическим повествованием скрывается более тонкая и научно обоснованная история. Рождение этих щенков - это не возвращение вымершего вида. Напротив, это демонстрация того, как далеко мы продвинулись в области синтетической биологии (области, которая включает в себя перепроектирование систем, существующих в природе), и напоминание о том, как далеко мы все еще находимся от того, чтобы по-настоящему обратить вспять вымирание.
|
|
|
|
Работа Colossal идет по стопам другого ее громкого проекта - попытки "воскресить" шерстистого мамонта. Как обсуждалось в предыдущей статье Conversation, этот проект начался с мышей, несущих ген мамонта, что стало первым доказательством того, что редактирование генов может однажды привести к появлению холодостойких слонов с характеристиками, подобными мамонтовым. Проект dire wolf - это аналогичное упражнение в области технологического потенциала, а не биологического воскрешения.
|
|
|
|
|
|
|
Итак, что же именно произошло в лаборатории? Ученые из Colossal извлекли древнюю ДНК из окаменелых останков страшного волка, включая зуб возрастом 13 000 лет и ушную кость возрастом 72 000 лет. На основе этих образцов они секвенировали геном (полный набор ДНК в клетках) и сравнили его с геномом современного серого волка.
|
|
|
|
Они выявили около 20 генетических различий, которые были ключевыми для внешнего вида вымершего животного. Эти различия представляют собой крошечные изменения в генетическом коде, известные как однонуклеотидные полиморфизмы, или SNP.
|
|
|
|
Эти специфические SNP были затем отредактированы в геноме серого волка с помощью CRISPR-Cas9, мощного инструмента для редактирования генов, который позволяет вносить точные изменения на уровне ДНК. Полученные модифицированные клетки были использованы для создания эмбрионов, которые были имплантированы суррогатным домашним собакам. Родившиеся щенки демонстрируют некоторые черты, которые, как считается, характерны для страшных волков: более широкие плечи, крупное тело и светлая шерсть.
|
|
|
|
Однако возникает важный вопрос: насколько на самом деле отличается это животное?
|
|
|
|
Чтобы понять ограниченность этого подхода, рассмотрим наших ближайших родственников в животном мире - шимпанзе. У людей и шимпанзе примерно 98,8% общей ДНК, однако поведенческие, когнитивные и физиологические различия, несомненно, глубоки. Хотя 98,8% звучат очень похоже, это означает примерно 35-40 миллионов различий в парах оснований ДНК.
|
|
|
|
Теперь учтите, что эволюционный раскол между страшными и серыми волками произошел более 300 000 лет назад, а до этого две популяции генетически отличались гораздо дольше. Это означает, что между страшными и серыми волками, вероятно, будет гораздо больше генетических различий. Редактирование 20 SNP — из миллиардов пар оснований — это незначительное изменение с точки зрения эволюции.
|
|
|
|
Результат? Эти животные могут немного походить на страшных волков, но это не страшные волки. Это серые волки с некоторыми косметическими изменениями. В этом свете проект представляет собой замечательную демонстрацию генной инженерии, а не буквальное возрождение вымершего вида.
|
|
|
|
Тем не менее, это по-прежнему выдающееся достижение. Извлечение пригодной для использования ДНК из древних останков, ее точное секвенирование, идентификация значимых генетических вариантов и успешное их редактирование, а затем выращивание животных на основе этой информации - все это вехи, которые стоит отметить.
|
|
|
|
Положительные результаты применения — и риски
|
|
|
|
Методы, отточенные в рамках этого проекта, могут найти применение в охране природы, особенно для вымирающих видов, страдающих от инбридинга и генетических проблем.
|
|
|
|
Эта работа также расширяет границы возможностей синтетической биологии. Способность выявлять специфические признаки в геноме или за его пределами ценна не только для научного любопытства, но и потенциально для общественного здравоохранения, сельского хозяйства и восстановления окружающей среды. Но с этими новыми инструментами возникают новые обязанности.
|
|
|
|
Какую роль будут играть эти псевдо-страшные волки в дикой природе? Будут ли они вести себя как давно вымершие хищники, которым они подражают, или просто будут напоминать их формой, а не функциями? Экосистемы — это тонко сбалансированные сети взаимодействия, поэтому появление существа, которое похоже, но не идентично бывшему хищнику, может иметь непредсказуемые последствия.
|
|
|
|
Сообщается, что молодые волки живут в заповеднике площадью 2000 акров в секретном месте. Таким образом, хотя заповедник окружен 10-футовым забором, волкам есть где разгуляться, и они могут столкнуться с другими дикими животными.
|
|
|
|
Некоторые исследователи утверждают, что вместо того, чтобы гоняться за исчезнувшими видами, нам следует сосредоточиться на защите того биоразнообразия, которое у нас еще есть. Ресурсы, вложенные в борьбу с вымиранием, можно было бы с большей пользой потратить на сохранение местообитаний, восстановление деградировавших экосистем и предотвращение современного вымирания.
|
|
|
|
Проект Colossal's dire wolf — это не воскрешение, а имитация. Но это не значит, что он лишен ценности. Он дает представление о возможностях генетической науки и поднимает важные вопросы о том, что мы имеем в виду, когда говорим, что "возвращаем" вымершие виды.
|
|
|
|
Но, в конце концов, дело не в том, можем ли мы воскрешать мертвых. Дело в том, что мы делаем, используя силу, чтобы переделать живых.
|
|
|
|
Источник
|
