Да ли је могуће оживети мамуте и друге изумрле животиње

Бет Шапиро истражује ДНК мамута, додоа и других изумрлих врста. У Животу који смо створили, она објашњава како су људи током свог постојања имали интеракцију са животињама: ловили су их, припитомљавали и штитили од изумирања. Уз дозволу Корпуса, објављујемо извод из поглавља „Намераване последице“ о томе како научници покушавају да васкрсну мамуте.

Већина нас који радимо на пољу древне ДНК навикла је на питања о васкрсавању изумрлих врста – вероватно уз помоћ биотехнологије. Да ли смо већ урадили ово? Не? Дакле, колико су научници близу томе? Да ли је уопште могуће васкрснути изумрлу врсту? Како је процес опоравка? Све време одговарам на исто – не, не још, тешко у блиској будућности.

Стварање тачне копије изумрле врсте је немогуће и највероватније никада неће бити могуће.

Али постоје технологије које ће нам једног дана вероватно омогућити да оживимо компоненте изумрлих врста – њихове изумрле карактеристике.

Рецимо да научник може да модификује слона додавањем дела ДНК који је настао током

еволуција мамути и слонови ће расти длаке и развити дебео слој поткожне масти, услед чега ће моћи да преживи арктичке мразеве. Могуће је модификовати пругастог голуба тако да по боји перја и облику репа подсећа на голуба путника. Али да ли ће ови модификовани слонови и пругасти голубови бити прави мамути и голубови путници? Ја не мислим тако.

Зашто не можемо вратити изумрле врсте? Постоји хиљаду разлога зашто изумрле врсте тешко оживети: од чисто техничких сложености до етичких питања о манипулацији врстама и еколошки изазови повезани са потребом да се васкрсле врсте пусте у окружење где нису биле, вероватно већ десетине хиљаду година. Неки технички проблеми се могу превазићи (уређивање заметне линије птица, пресађивање ембриона слона у заробљену мајку), други тешко да ће икада бити решени (обновити цревну микрофлору изумрлог вунастог носорога, пронаћи сурогат мајку Стеллер-а крава).

Узмимо, на пример, мамуте. Знам за три истраживачке групе које тренутно раде на рекреацији мамута. Од њих, два је предводио Хванг Ву-сеок из јужнокорејске Фондације за биотехнолошка истраживања Суам, а предводио их је Акира Иритани из Универзитет Киндаи у Јапану – настоје да клонирају мамуте, односно да их оживе кроз процес, чији је најпознатији резултат био рођење овца доли.

Пошто су за клонирање потребне живе ћелије, Хванг се нада да ће пронаћи живе ћелије мамута које су преживеле у смрзнутим лешевима, који се сада (захваљујући глобалном загревању) одмрзавају у Сибиру вечно пермафрост. […] Недостатак ове методе је што у смрзнутим лешевима мамута не може бити живих ћелија, јер одмах почиње процес пропадања ћелија. после смрти. Радна група Иритани, међутим, признаје да је мало вероватно да ће живе ћелије мамута бити пронађене и окреће се молекуларном биологије како би се оживеле мртве ћелије мамута, или бар постигле такав привид живота да се клон. Иританијев план је да избаци протеине из јаја мишевидизајниран да поправи оштећену ДНК, реконструише сломљену ДНК у ћелијама мамута.

Иритани и колеге су 2019. објавили рад у којем су описали како су то покушали да ураде са ћелијама из посебно добро очуваног леша мамута по имену Јука. Овај чланак је одмах поздрављен у популарној штампи као предзнак скорог васкрсења мамута, али чини се да докази сугеришу другачије. Иако су Јукине ћелије биле изузетно добро очуване у поређењу са ћелијама других мумифицираних мамута, протеини миша нису били баш успешни у поправљању ДНК ћелије.

Немогуће је клонирати мамуте јер су све ћелије мамута мртве.

Трећу групу која се нада да ће оживети мамуте предводи Џорџ Черч са Висс института за биолошки инжењеринг на Универзитету Харвард. Научници признају да неће бити могуће пронаћи живе ћелије мамута, с обзиром да су последњи мамути умрли пре више од три хиљаде година. Међутим, Црква се не слаже да то искључује ту могућност оживети мамути. Истиче да имамо на располагању бескрајно залихе живих ћелија скоро као мамути – индијски слонови – који може се узгајати у лабораторији и трансформисати из готово мамутске у потпуно мамутске помоћу синтетичких алата биологија. У ту сврху, Черч је покренуо програм за коришћење ЦРИСПР-а за убацивање ДНК у ћелије индијског слона. мале промене (једна по једна) све док се геном ћелије тачно не поклапа са геномом мамут.

ред геном слона у геном мамута је задатак застрашујућих размера. Линије које воде до индијских слонова и вунастих мамута разишле су се пре више од пет милиона година. Пошто су остаци мамута добро очувани, научници који раде са древном ДНК успели су да реконструишу неколико генома из ових остатака у целини. Када су упоређени са геномима индијских слонова, показало се да имају око милион генетских разлика.

Данас је немогуће извршити милион модификација на ДНК ћелије одједном – ниједна од доступних метода за уређивање генома то не дозвољава. Да би се направило толико промена, геном би морао да се физички разбије на више фрагмената у исто време, што је потенцијална катастрофа од које је мало вероватно да ће се ћелија опоравити. Поред тога, свака модификација (или скуп модификација) захтева сопствени механизам за уређивање, а покушаји да се све оне испоруче у кавез одједном неће завршити ништа добро.

До сада, Черчева група ради једну или више модификација у исто време, пазећи да су готове. исправно, а затим узима ћелије са исправном модификацијом и подвргава их следећој рунди уређивање. Последњи пут када сам питао Черча како су, рекао је да је његов тим додао око 50 модификације, замењујући неке од гена варијантама мамута, за које студије показују да мамут више личи на мамута него на слона. Данас, Черчов тим има живе ћелије које ће, ако буду клониране, садржати генетска упутства која враћају неке од особина мамута. Ово нису ћелије мамута, већ налик мамуту.

Да ли је могуће клонирати ћелије мамута Цркве? Технологије клонирања, посебно за домаће животиње попут оваца и крава, значајно су се побољшале од 2003. године, када је рођена овца Доли. Међутим, у случају других врста, доста времена се троши на разјашњавање свих потребних детаља: како и када преузети јаја, како створити идеалну културу за рани развој ембриона, када им имплантирати сурогат мајка. А главна препрека је фаза репрограмирања, у којој соматска ћелија заборавља како да буде ћелија свог типа, и претвара се у ћелију типа која може да постане цела животиња. Овај корак се ретко остварује како треба – толико ретко да стопа успеха покушаја клонирања једва прелази 20%, чак и за врсте које научници клонирају све време.

Слонови никада нису клонирани, делом зато што не постоји ниша на тржишту за клониране слонове.

Наше тржиште клонова домаћи животиња расте. Биотехнолошка компанија Боиалифе Геномицс гради фабрику за клонирање говеда у Тјенђину и тврди да моћи ће да узгаја милион клонираних крава вагју годишње како би задовољила растућу потражњу за кинеском говедином. тржиште.

Хвангова компанија Сооам Биотецх је спремна да клонира ваш догги, а у ВиаГен Петс, са седиштем у Тексасу, имају пса, мачку, па чак и вољену особу коњ. Али из неког разлога, мало људи жели да клонира свог вољеног слона.

Вероватно је немогуће клонирати слона. Слонови су огромне животиње са одговарајућим огромним репродуктивним системом. Ово компликује критичне кораке у процесу клонирања, као што је сакупљање јајета за нуклеарни трансфер. и увођење ембриона у развоју у материцу сурогат мајке, пошто је химен код слонова између трудноће регенерише (има сићушну рупу у коју улази мушки сперматозоид, али за ембрион слона то је значајна и вероватно непремостива препрека). Индијски слонови су такође угрожена врста, што значи да ако ова технологија и даље не превазилази могућности науке, најбоље би било да је применимо на узгој слонова.

Чак и ако клонирање слона постане технички (и етички) изводљиво, није сасвим јасно да ли мајка слона може да поднесе бебу мамута.

Пет милиона година је дуго еволуционо време, а милион разлика између ДНК је много. У суштини, еволуциона разлика између мамута и индијских слонова је отприлике иста као између људи и шимпанза. Тешко је замислити мајку шимпанзе која носи људску бебу (и обрнуто).

Дешавало се да сурогат мајке успешно производе младунчад друге врсте, тако да еволуциона дистанца можда није пресуда. Домаћи пси су на свет донели клониране вучиће, домаће мачке - здрава младунчад степске мачке, а једна домаћа крава је на свет донела здраво клонирано младунче гаура.

Ови експерименти су доказали оно што су научници сумњали од самог почетка: што је однос између две врсте даље, укључени у клонирање међу врстама, мања је вероватноћа успеха у свакој фази процеса клонирање. До данас су најудаљенији рођаци укључени у успешан експеримент клонирања међу врстама једногрбе и двогрбе камиле (дромедар и бактријан), чији су се еволуциони путеви разишли пре око четири милиона година.

Упркос тако дугом еволуционом периоду, 2017. домаћа камила дромедар родила је клонирану камилу са двоструком грбом. Ово је веома обећавајуће како за бактријске камиле (оне су скоро прве на листи угрожених великих сисара), тако и за очување. природе у целини, јер сам овај догађај наглашава колико су напредне технологије клонирања напредовале и како се распон врста може спасити таквим методе.

Године 2003. рођена је женка иберијског козорога три године након што је њена врста изумрла. Четири године раније, група коју је предводио Алберто Фернандез-Аријас, који је сада шеф Министарства лова, риболова и мочваре шпанске аутономије Арагона, сакупио ћелије Селије, последње јединке пиренејског козорога, и подвргнуо их инстант смрзавањекако не би оштетили ДНК. Затим су Фернандез-Аријас и његове колеге провели неколико година развијајући стратегију за оживљавање планинске козе. Покушали су да узму јаја за клонирање Целијиних ћелија од других дивљих планинских коза, али дивље животиње нису навикле на људе и сјајне су у бекству, па експеримент није успео.

На срећу, лакше је било сакупљати јаја од домаћих коза. Уместо ДНК домаће козе, научници су у јаја унели ДНК Целијиних замрзнутих соматских ћелија, након чега је 57 трансформисаних јајних ћелија имплантирано у сурогат мајке. Ове ћелије су биле хибриди домаће козе и пиринејског козорога. Уграђено је седам ембриона и једна женка је рођена жива. Нажалост, клонирана женка имала је урођену аномалију плућа, вероватно узроковану сложеношћу процеса клонирања, и умрла је за неколико минута. Покушаји да се оживи иберијски козорог из Целијиних ћелија су обустављени, али ћелије се и даље чувају замрзнуте.

Вероватно ће једног дана научници моћи да прекодирају геном слона у геном мамута и клонирају га кавез тако што га посади са својом мајком слоницом, међутим, сам процес може спречити оживљавање мамута развој.

Клонирани мамут рођен од мајке слона (или вештачка материца коју је Џорџ Черч фаворизовао као решење за проблем клонирања слона) вероватно ће изгледати као мамут.

Скоро сви ми међу познаницима имамо идентичне близанце, па замишљамо колико ДНК утиче на изглед. Али наши пријатељи близанци нису заменљиви. Имају различита животна искуства, различите стресоре, различите дијете и различита окружења... укратко, потпуно су различити људи. Да ли ће постојати мамут који је прошао слоновски пут интраутериног развоја, узгајан од слонова, храњен храном за слонове и који поседује микрофлору слона црева, понашај се као мамут - или је ипак као слон?

Није битно, наравно, ако је наш крајњи циљ да створимо слона са неким мамутским особинама, што је вероватно оно што желимо. Али ако желимо да створимо мамута, такође морамо да поново створимо читаво станиште мамута, од зачећа до смрти. И ова средина је, авај, такође замрла.

Књига „Живот који смо створили“ такође разбија митове о генетском инжењерингу. Бетх Схапиро говори о томе како овај тренд утиче на сточарску производњу и помаже у заштити угрожених врста од изумирања.

Купи књигу