Išnykusių gyvūnų „prikėlimo“ apribojimų tyrinėjimas

Išnykusių gyvūnų „prikėlimo“ apribojimų tyrinėjimas

Išnykimas, procesas, kurio metu mokslininkai „prikelia“ organizmą, kuris yra arba panašus į išnykusią rūšį, kadaise buvo kalbama apie mokslinę fantastiką. Dabar dėl genominių technologijų pažangos tai tapo realybe.

Technologijų tinklai neseniai aprašė Colossal, biotechnologijų įmonės, kurią bendrai įkūrė garsus genetikas profesorius George’as Churchas ir serijinis verslininkas Benas Lammas, darbą. „Colossal“ surinko 15 milijonų dolerių finansavimą, kad sukurtų hibridinį padarą, turintį ir vilnonio mamuto, ir Azijos dramblio genus. Bendrovė numato, kad šis hibridinis milžinas galėtų atkurti Arkties tundros biologinę įvairovę – ryškų kraštovaizdį, padengtą amžinojo įšalo, kuriame yra įstrigusios anglies.

Praėjusį mėnesį Melburno universitetas paskelbė, kad jam buvo padovanoti 5 milijonai dolerių, kad įkurtų Thylacine Integrated Genetic Restoration (TIGRR) laboratoriją. Laboratorija, vadovaujama profesoriaus Andrew Pasko, kurs technologijas, kaip „prikelti“ tilaciną (dar vadinamą Tasmanijos tigru).

Kitos mažesnės būtybės taip pat yra kandidatės. Pelno nesiekiančios organizacijos „Revive & Restore“ penkių naikinimo plano etapų tikslas – kaip rodo organizacijos pavadinimas – atgaivinti ir atkurti keleivinį balandį rytiniuose JAV miškuose. Tai rodo, kad pakartotinis balandžių įvedimas paskatintų atsinaujinimo ciklus, todėl miškai taptų produktyvesni ir įvairesni.

„Mane žavi išnykimo idėja ir technologija“, – sako Kopenhagos universiteto evoliucijos genetikas profesorius Tomas Gilbertas. „Tačiau aš taip pat esu šiek tiek vėpla, kai kalbama apie metodus […] ir patinka galvoti apie potencialą, bet ir apie ribas.

Tai yra naujame Gilberto tyrime, paskelbtame žurnale Dabartinė biologijakur jo komanda naudojo Kalėdų salos žiurkę (Rattus macleari) kaip modelį, leidžiantį ištirti tokius išnykimo apribojimus naudojant vieną konkretų metodą – genomo redagavimą.

Genomo redagavimo metodai išnykimui

Yra trys galimi išnykimo būdai: atgalinis veisimas, klonavimas ir genų inžinerija. Gilberto teigimu, genų inžinerijos naudojimo idėja yra gana paprasta: „Genomo redagavimas yra metodas, leidžiantis paimti gyvą ląstelę ir pakeisti joje esančios DNR seką labai konkrečiose iš anksto pasirinktose vietose“.

Jis priduria: „Jei mokslininkai tiksliai žino, kuo išnykusios rūšies genomas skiriasi nuo gyvo giminaičio, jie gali (teoriškai) panaudoti genomo redagavimą, kad tuos pokyčius įneštų į gyvo organizmo genomą. Čia yra paprasta analogija. Tarkime, paimkite tekstą, parašytą „Word“ JAV anglų kalba, ir aš jums sakau, kad JK anglų kalba dažnai pakeičia raidę Z raide S. Na, galite tiesiog pereiti ir pakeisti visus Z raidėmis S. Jūs daug nepasikeitėte. teksto, bet dabar pagrindinėse vietose jis skiriasi. Tikrai ta pati mintis.“

Genų inžineriją riboja jos priklausomybė nuo išsamaus išnykusio organizmo genomo supratimo, todėl Gilbertas daugiausia dėmesio skyrė Kalėdų salos žiurkei, kuri išnyko 1898–1908 m. Žiurkė yra gera vieta pradėti, nes žiurkės yra labai plačiai naudojamos modelių sistemos genetikoje “, – aiškina jis. „Antra, žinoma, galėtume paimti Kalėdų žiurkės mėginius… jei nėra mėginių, nėra ir DNR. Trečia, prieš tai dirbau projekte, kuriame buvo nagrinėjama, kodėl jis galėjo išnykti (patogenai!), kuriam vadovavo Alexas Greenwoodas, gal prieš 15 metų. Tai visada buvo mano galvoje. Galiausiai dėl praktinių sumetimų, jei vis dėlto norėjote ką nors sugrąžinti, galbūt lengviau pradėti nuo žiurkės, nei, tarkime, mamutų, tilacinų ir pan.

Neišsamus vaizdas

Gilbertas ir jo kolegos iš naujo nustatė Kalėdų salos žiurkės genomo seką ir palygino jį su gyvų žiurkių genų etaloniniais genomais. Rattus rūšių. „Tada mes ištyrėme, kaip evoliucinis nukrypimas nuo išlikusio etaloninio genomo paveikė Kalėdų salos žiurkės genomo dalį, kurią būtų galima atkurti“, – rašo autoriai. Jų analizė rodo, kad net kai kaip atskaitos taškas naudojamas aukštos kokybės genomas (Norvegijos rudoji žiurkė), beveik penki procentai genomo sekos yra neatkuriami. Iš viso buvo atkurtas 1661 genas, o 26 visiškai nebuvo. Keletas trūkstamų genų yra susiję su žiurkės uosle, o tai reiškia, kad „išnykusi“ Kalėdų salos žiurkės versija fiziologiškai neapdorotų kvapų taip, kaip pirminė žiurkė.

Vis dėlto niekada nesakyk niekada. „Turime tam tikras prielaidas, kad niekada negalėsime gauti geresnės DNR iš mūsų Kalėdų salos žiurkių. Bet gal mes klystame. Galbūt ateis specialus metodas, leidžiantis atgauti daugiau DNR, arba Kalėdų salos žiurkė randama giliai užšaldyta ankstyvame šaldiklyje arba konservuota taip, kad DNR būtų kokybiškesnė. Tai turėtų tam tikrą poveikį mūsų rezultatams. Bet vis tiek tikriausiai nepakeistų bendro vaizdo “, – sako Gilbertas.

Kodėl nepradėjus nuo mažo?

Tyrėjų komanda nori ne tik atlikti skaičiavimo tyrimus, bet ir atlikti kai kuriuos laboratorinius eksperimentus, kurių metu jie redaguotų gyvą Kalėdų salos žiurkės giminaitį ir ištirtų, kokį poveikį jie turi. „Ar tai išvis įmanoma, ar jūs tiesiog gaunate labai sugadintą hibridą?“ – klausia Gilbertas.

Paklaustas, kodėl, jo manymu, svarbu ištirti organizmų išnykimą, ne tik tuos, kurie laikomi „didingumu“, Gilbertas mano, kad tai yra problematiška. ne iki, bet tai priklauso nuo mokslininko tikslo. „Jei jūsų tikslas yra užsidirbti pinigų, įkvėpti žmones ar kažkas panašaus, žinoma, sutelkite dėmesį į tai, kas žmonėms rūpės. Tačiau jei jūsų tikslas yra ką nors sugrąžinti, nes tikitės, kad tai atliks svarbų vaidmenį ekosistemoje, ar esame tikri, kad didžiausi dalykai yra tie, kurie turi didžiausią vaidmenį? Tikrai reikėtų iš anksto nuspręsti, kurios rūšys gali turėti didžiausią faktinį poveikį? Manau, tai galima įvertinti remiantis šiuolaikinėmis rūšimis “, – sako jis. „Jei taip yra dėl to, kad apskritai jaučiatės kaltas dėl to, kaip mes, žmonės, išnaikinome gyvybę, tai tikrai viską reikia mylėti vienodai?

Jis priduria, kad dar vienas probleminis tikslas yra tai, kad jei svarstote apie išnykimą iš etinės ar filosofinės perspektyvos, lyginant su „kažkuo grąžinimu gamtai“, kam sustoti ties geraisiais dalykais? „O kaip su blogais dalykais?“ Jis sako: „Patogenai dabar išnaikinti? Tai akivaizdu kodėl Nenorėtume to daryti, bet jei žmogus apie išnykimą galvoja filosofiškai, tai pasidaro sudėtinga.

Akivaizdu, kad išnykimas yra susijęs su daugybe etinių ir visuomeninių sumetimų. Kalbant apie mokslą, Gilberto ir kolegų darbe pabrėžiamas reikalavimas turėti aukštos kokybės išnykusių rūšių genomą, jei genomo redagavimas būtų naudojamas kaip pasirinkimo metodas. Nors išnykimo naikinimo projektai tęsiasi įvairiose pasaulio vietose, Gilbertas abejoja, ar tai yra tinkamiausias mokslinių pastangų ir išteklių panaudojimas. „Man patinka išnykusių rūšių atkūrimo idėja ir technologija. Tačiau nesu tikras, ar tai geriausias pinigų panaudojimas ribotų išteklių pasaulyje. Yra daugybė gyvų rūšių, kurios galėtų susitvarkyti su ištekliais. Žinoma, jei pinigai nėra problema, aš už juos. Bet aš retai įtariu, kad taip yra “, – daro išvadą jis.

Profesorius Tomas Gilbertas kalbėjosi su Molly Campbell, technologijų tinklų vyresniąja mokslo rašytoja.

Nuoroda: Lin J, Duche D, Carøe C ir kt. Kalėdų salos žiurkės genominių išnykimo ribų tyrimas. Curr Biol. 2022 m. doi: 10.1016 / j.cub.2022.02.027.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.