Genetičari su uspješno umetnuli gene mamuta u DNK stanica slonova. Prva "uskrsla" vrsta neće biti mamut, već izumrla ptica Znanstvenik radi na oživljavanju mamuta 7 slova

Najsuvremeniji laboratorij vrijedan 5,9 milijuna dolara trebao bi se otvoriti u Rusiji za oživljavanje vunastog mamuta i drugih izumrlih životinja.

Planove za stvaranje istraživačkog centra 'svjetske klase' u Jakutsku sljedećeg će mjeseca predstaviti predsjednik Vladimir Putin na velikom investicijskom forumu.

Uz vunastog mamuta, ruski genetičari namjeravaju proučavati još nekoliko izumrlih vrsta, uključujući i vunastog nosoroga koji je nestao prije otprilike 10.000 godina.

Laboratoriji za kloniranje - neki zakopani duboko u permafrostu Yakutije - planiraju proširiti istraživanja ruskih znanstvenika koji rade u timovima s južnokorejskim stručnjacima kako bi vratili davno nestale sisavce.

Opis slike:Znanstvenici se dugo pitaju o mogućnosti kloniranja mamuta pomoću DNK sačuvane u arktičkom permafrostu. Rusija planira otvoriti novi laboratorij za proučavanje drevne DNK

Jakutsk, glavni grad dijamantske republike Sakha, 'vruća je točka' za životinje sačuvane u permafrostu. Od svih ostataka pleistocenskih i holocenskih životinja otkrivenih u Rusiji s očuvanim mekim tkivima, 80 posto nalaza je nađeno u ovoj regiji.

DNK drevnih životinja sačuvan je desecima tisuća godina u njihovim ostacima, zatvorenim u smrznutom tlu.

Znanstvenici se nadaju da će DNK izvučen iz ovih ostataka omogućiti bolje razumijevanje biologije jednog od najvećih stvorenja koja su ikada lutala Zemljom.

Runasti mamut je postojao u isto vrijeme kad i prvi ljudi, koji su ga lovili kao izvor hrane, a njegove kosti i kljove koristili za gradnju kuća i izradu alata.

Vunasti mamut je težio do šest tona. U kopnenom području nestao je na kraju pleistocena, prije otprilike 10 tisuća godina.

Postoji razlog za vjerovanje da su mamuti živjeli na otoku St. Paul (Aljaska) prije 5 tisuća 600 godina, a na otoku Wrangel u Rusiji - prije samo 4 tisuće godina.

Vjeruje se da je vunasti mamut izumro zbog smanjenja njegovog prirodnog staništa uzrokovanog klimatskim promjenama, ali i da je postao žrtva primitivnih lovaca.

Trenutno postoji nekoliko međunarodnih projekata koji aktivno rade na zadatku uskrsnuća drevnih životinja na temelju sačuvane DNK.

Cilj novog ruskog laboratorija je 'proučavanje izumrlih životinja iz živih stanica i oživljavanje životinja kao što su vunasti mamut, vunasti nosorog, špiljski lav i davno izumrle vrste konja'.

Stručnjakinja Lena Grigorieva rekla je: "Nigdje drugdje u svijetu ne postoji tako jedinstven materijal."

“Ne proučavamo samo pleistocenske životinje. Istodobno se provode istraživanja povijesti naseljavanja sjeveroistoka Rusije. Narodi Sjevera imaju jedinstvenu drevnu genetsku strukturu. Takva istraživanja pomoći će u proučavanju rijetkih genetskih bolesti, njihovoj dijagnostici i prevenciji.”

Detalji projekta stvaranja Centra bit će objavljeni na Četvrtom istočnom gospodarskom forumu koji će se otvoriti u Vladivostoku 11. rujna. Forum se održava na temelju ruskog Sjeveroistočnog federalnog sveučilišta.

Sveučilište održava bliske veze s južnokorejskom istraživačkom organizacijom za biotehnologiju SOOAM Biotech Research Foundation, koju vodi stručnjak za kloniranje, profesor Hwang Woo-Sook.

Ruski znanstvenici također surađuju s genetičarom sa Sveučilišta Harvard, profesorom Georgeom Churchom, koji planira uvesti gene vunastog mamuta u embrij azijskog slona do 2020. godine. U slučaju uspjeha, dobit će se hibrid slona i mamuta.

Planirano je pustiti obnovljenu vrstu u divljinu u pleistocenskom parku u Sibiru, gdje će obnoviti prirodni okoliš sjeverne Jakutije koji je postojao tijekom života mamuta.

MOSKVA, 27. ožujka - RIA Novosti. Američki genetičari prvi su put uspjeli presaditi dio gena mamuta, izdvojenih iz fragmenata DNK divova iz ledenog doba, u genom obične stanice slona i umnožiti ih, izvještava internetska publikacija LiveScience.

"Jednostavna transplantacija DNK sama po sebi ne znači mnogo. Želimo razumjeti kako će izgledati organi mamuta, stoga moramo razumjeti kako možemo natjerati te stanice da se pretvore u tjelesno tkivo", objasnio je George Church sa Sveučilišta Harvard ( SAD).

Churchov laboratorij je sredinom listopada prošle godine najavio ambiciozan i kontroverzan projekt "uskrsavanja" mamuta. U ovoj znanstvenoj avanturi, Church i njegovi kolege pokušavaju oživjeti obilježje ledenog doba presađivanjem fragmenata obnovljene DNK mamuta u normalnu stanicu afričkog slona.

Profesoru s Harvarda ovo nije prvo takvo istraživanje - prethodnih godina već je pokušao vratiti u život golubove putnike koji su izumrli početkom 20. stoljeća. Unatoč velikom napretku prema "uskrsnuću" izumrle ptice, Crkva je morala zaustaviti te eksperimente zbog etičkih razloga i pritiska zajednice.

Kako objašnjava sam znanstvenik, šanse za uskrsnuće mamuta pojavile su se zahvaljujući pojavi revolucionarne tehnologije CRISPR/CAS “prepisivanja” genoma 2012. godine, koja omogućuje preciznu promjenu i brisanje proizvoljnih gena u DNK sisavaca.

Koristeći ovu tehniku, Church i njegovi kolege uspjeli su uspješno umetnuti u genom stanica kože slona gene za koje se vjeruje da su odgovorni za tipične karakteristike mamuta - male uši, debeli sloj potkožnog masnog tkiva, dugu kosu i smeđu boju. Stanice su preživjele ovu transformaciju i sada znanstvenici razmišljaju o tome kako se mogu pretvoriti u pravo tkivo kože.

U Jakutiji se otvara centar za proučavanje DNK mamuta i fosilnih životinjaCentar planira proučavati stanice maloljahovskog mamuta u sklopu zajedničkog projekta NEFU i južnokorejske zaklade za biotehnološka istraživanja SOOAM "Oživljavanje mamuta i drugih fosilnih životinja".

Ako ovaj eksperiment bude uspješan, Churchova će grupa od tih stanica pokušati formirati umjetni embrij koji će potom biti presađen u maternicu surogat majke slonice ili, uz proteste boraca za prava životinja, u umjetnu maternicu, čiji su prototipovi nastaje danas.

Kako Church napominje, ako ti embriji prežive, njegov će istraživački tim pokušati stvoriti slona koji bi mogao živjeti u arktičkoj klimi. To će nam, prema riječima biologa, pomoći da ih spasimo od izumiranja, značajno proširujući stanište proboscisa koje vole toplinu i omogućujući im da budu smješteni na mjestima gdje još gotovo da nema ljudi.

Istraživač naglašava da nema govora o stvarnom uskrsnuću mamuta - šanse za obnovu kompletnog genoma nisu prevelike, a rezultati pokusa u njegovom laboratoriju ostat će hibridi slona i mamuta.

O ovoj se mogućnosti ozbiljno razgovaralo 2013. godine. Govoreći na konferenciji TedXDeExtinction, genetičar s Harvarda i pionir CRISPR-a George Church najavio je plan za djelomično oživljavanje mamuta. Znanstvenici su već djelomično dešifrirali genom mamuta na temelju DNK izdvojene iz drevnih kostiju i drugih ostataka, rekao je Church. Ove informacije mogle bi se koristiti za uređivanje gena azijskog slona i davanje životinjama nekih od istih osobina kao njegov izumrli rođak, poput veličine i otpornosti na hladnoću.

Novinari su Churchov plan nazvali "uskrsnućem mamuta", no znanstvenik je prije govorio o hibridizaciji izumrlih i modernih vrsta, bilješke Wall Street Journal. Čak i ako eksperiment bude uspješan, dobivena životinja neće biti genetski ekvivalent mamutu. Međutim, govor znanstvenika prenio je ideju oživljavanja izumrlih vrsta sa stranica znanstvene fantastike u stvarni život.

Unatoč pompi oko mamuta, prva vrsta koja se vraća iz zaborava možda nije dlakavi slon, ali golub putnik (Ectopistes migratorius).

Ova ptica odavno je postala simbol destruktivnog utjecaja civilizacije na životinjski svijet Sjedinjenih Država. Nekad ih je u Sjevernoj Americi bilo na milijarde, ali je intenzivan lov potpuno uništio vrstu. Posljednja osoba, golubica Marta, umrla je u zatočeništvu 1914.

Američki znanstvenici namjeravaju vratiti golubove putnike pomoću CRISPR tehnologije. Projekt oživljavanja vrsta vodila je Beth Shapiro, profesorica ekologije i evolucijske biologije na Kalifornijskom sveučilištu u Santa Cruzu i autorica knjige"Znanost o uskrsnuću vrsta" . Shapirov laboratorij proučava genome izumrlih životinja, izvlačeći materijal iz fragmenata starih stotinama tisuća godina. To nije lak zadatak, jer nakon što organizam umre, njegov DNK brzo propada.

Za projekt golubova, tim je uzeo uzorke s lešina i prepariranih golubova putnika koji se čuvaju u muzejskim zbirkama. DNK je bio nepotpun, ali je odgovorio na mnoga pitanja istraživača. Uspoređujući ga s genomom živog goluba vrpce (Patagioenas fasciata), znanstvenici su identificirali 32 jedinstvena fragmenta DNK. Među njima su bili geni koji su omogućili pticama da izdrže bolest i stres koji dolazi sa životom u ogromnim jatima.

Osim toga, ova studija opovrgla je pretpostavke stručnjaka da je neka genetska greška dovela do izumiranja golubova putnika. Ništa slično nije pronađeno u dešifriranoj DNK.

Plan uskrsnuća

Sljedeći zadatak tima bit će integracija pronađenih gena u genom goluba vrpce, najbližeg živućeg rođaka izumrle vrste. No, prvo je potrebno testirati tehnologiju na običnim golubovima kamenjarima, uvodeći CRISPR-Cas9 alat u njihovu DNK po prvi put u povijesti. Ova faza odvija se u Australiji pod vodstvom genetičara Bena Novaka.

U prvim pokusima, uređivanje je dovelo do smrti većine embrija, no postupno su se rezultati poboljšavali. Nakon što znanstvenici budu imali dovoljno jata uređenih sisara, pokušat će im usaditi neke osobine goluba selca. Zatim, cilj istraživača je stvoriti ptice koje izgledaju i ponašaju se poput golubova putnika, ali potječu od predaka s trakama. Prema Novaku, to bi stvorenje trebalo nazvati Patagioenas neoectopistes.

Etički problemi

Stručnjaci priznaju da uskrsnuće vrsta otvara niz pitanja. Kad je Beth Shapiro 2014. godine držala tečaj ekologije studentima diplomskih studija, zamolila je sve u razredu da održe prezentaciju o izumrloj vrsti i objasne zašto bi je trebalo vratiti. Studenti diplomskog studija uglavnom su se osvrnuli na ekološku ulogu odabranih životinja odnosno njihovu vrijednost za turizam.

Međutim, prema Shapiru, to nije dovoljno. Možemo vratiti vrstu, ali je besmisleno ako ne znamo zašto je izumrla i ne pozabavimo se uzrokom izumiranja.

Na primjer, na otoku Mauricijus još uvijek ima mnogo uvedenih grabežljivaca, koji se oživljavaju dodo nema smisla: njihova će se jaja brzo pojesti. Sličan problem čeka i golubove putnike: šume u kojima su živjeli odavno su zamijenili gradovi i poljoprivredna zemljišta. Drugi problem je što uskrsle mamute i golubove nema od koga naučiti ponašanje karakteristično za te vrste.

Stoga je interes Beth Shapiro manje vjerojatno vezan uz uskrsnuće izumrlih bića, nego prije uz očuvanje modernih ekosustava, čemu će ovakva istraživanja pridonijeti. Na primjer, geni imuniteta goluba putnika mogli bi pomoći mnogim danas ugroženim pticama. Njezin kolega Ben Novak, naprotiv, uvjeren je da je ova vrsta sama po sebi vrijedna uskrsnuća.

Ruski i korejski znanstvenici namjeravaju drevna vrsta konja koja je izumrla prije otprilike 40 000 godina. Osnova za eksperiment bit će dobro očuvana životinjska lešina otkrivena u permafrostu. Ako “uskrsnuće” uspije, to će biti važan korak za moguće oživljavanje mamuta.

Znanstvenici s Harvarda objavili su senzacionalno: oživjet će davno izumrlu životinju - velikog mamuta.

Već nekoliko godina istraživači su radili na algoritmu kloniranja, uvjereni da će se funkcionalni embrij pojaviti u bliskoj budućnosti. Nakon toga, biolozi će moći predstaviti gene animiranog mamuta.

Cjelokupno kloniranje još nije moguće jer je genetski materijal nepotpun. Međutim, korejski i američki znanstvenici neće odustati.

Ponovno rođeni mamut

Zadatak vraćanja velikih mamuta nevjerojatno je težak. Davno su potonuli u povijesni i biološki ponor.

Ipak, mamuti su najbolji kandidati za prvi pokušaj kloniranja. I sve to zahvaljujući sačuvanim ostacima iz kojih su istraživači obnovili cjelovitost lanca DNK. I, naravno, azijski i afrički slonovi, kao najbliži potomci, pridonijet će ovom teškom zadatku.

Metode kloniranja

Još uvijek se vode rasprave o najboljoj metodi kloniranja.

Kao što je ranije spomenuto, trenutno nije pronađen najprikladniji genetski materijal. Mišićno tkivo otkriveno tijekom iskapanja nema potpunu DNK jer je uništeno zbog izloženosti niskim temperaturama.

Južnokorejski znanstvenici planiraju nabaviti potreban materijal za rekonstrukciju DNK kako bi klonirali mamuta u njegovom prethodnom obliku. No znanstvenici s Harvarda pronašli su drugi izlaz.

Harvardska modifikacija

Znanstvenici proučavaju ostatke mamuta pronađene u permafrostu

Modificirat će genom slona, ​​ali u isto vrijeme neke gene zamijeniti genima mamuta. Općenito, ovo se smatra pokušajem obnavljanja genoma izumrlih životinja.

Rezultat takvog kloniranja neće biti točna kopija, ali će životinja imati mnogo sličnih vanjskih karakteristika.

Skupina s Harvarda uvest će obnovljeni genom mamuta u embrij azijskih slonova.

Vrijeme događaja je u sljedeće dvije godine, prema znanstvenicima. Ali, nažalost, nitko ne daje sto posto jamstava.

Međutim, put do mogućnosti kloniranja je popločan. To znači da je za nekoliko desetljeća moguće da će se obnoviti i druge izumrle životinje.

Mladunče mamuta, koje je dobilo ime Yuka, savršeno je očuvano i sada se proučava na Jakutskoj akademiji znanosti. Znanstvenici su zaključili da je Yuka umrla od ruke drevnog čovjeka.

O tome je u intervjuu za radio Sputnjik govorio voditelj odjela za proučavanje faune mamuta Jakutske akademije znanosti, kandidat bioloških znanosti Albert Protopopov.

“... Pronašli smo rezove umjetnog podrijetla u lešini bebe mamuta Yuke. Ovo je dugačak uzdužni rez duž leđa od križne kosti do glave, a na desnoj strani u području lopatice nalazi se vrlo veliki ovalni rez s nazubljenim rubovima. I druga stvar, mladunče mamuta nije imalo unutarnje organe i meso s leđa i gotovo sve kosti su bile izvađene. Prihvatili smo radnu verziju da su Yuku dokrajčili drevni lovci..."

- rekao je znanstvenik.

Albert Protopopov objasnio je i zašto je beba mamuta dobila ime Juka:

Prema znanstveniku, moderni slonovi i mamuti su bliski rođaci.

“...Iz istog su reda proboscisa. Pripadaju različitim rodovima, ali su ipak bliski rođaci. Analizom srodstva utvrđeno je da su mamuti bliži indijskim slonovima nego afričkim...”

- primijetio je Albert Protopopov.

Znanstvenik je objasnio u čemu je bit kloniranja mamuta i kada bi ono moglo postati moguće.

“...Radovi su u tijeku. Kako kažu, od znanosti postoje romantičari. Ovu su temu svojedobno pokrenuli Japanci, imali su program za oživljavanje mamuta, sada se radi na obnavljanju genoma mamuta. Želio bih naglasiti da je to u klasičnom smislu kloniranja teško moguće. Zato što se jezgra DNK neće sačuvati desecima tisuća godina da bi se moglo provesti kloniranje. Moguće je da će s poboljšanom tehnologijom doći do rekonstrukcije molekula DNA. U ovom trenutku ovo izgleda kao fantazija, ali nadam se da će u budućnosti postati moguće..."

- objasnio je Albert Protopov.