Naukowcy twierdzą, że mogą przywrócić dodo. Czy powinni?

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Naukowcy twierdzą, że mogą przywrócić dodo. Czy powinni? Inteligencja danych PlatoBlockchain. Wyszukiwanie pionowe. AI.

Z masywnym dziobem, wyłupiastymi oczami, okrągłym ciałem i nieproporcjonalnie małym, upierzonym ogonem, dodo jest ikoną z niewłaściwych powodów. Nielotny ptak zniknął w XVII wieku i od tego czasu stał się symbolem wyginięcia spowodowanego przez człowieka.

Ale co, jeśli uda nam się przywrócić kultowego ptaka?

Niedawno firma biotechnologiczna z siedzibą w Dallas w Teksasie zadzwoniła Kolosalne nauki biologiczne ogłosił śmiały plan „wymarły” dodo. Założona przez Harvard genetyk George Church i przedsiębiorca technologiczny Ben Lamm w 2021 r. firma prowadzi projekty mające na celu odtworzenie włochaty mamut i wilk workowaty, tygrys tasmański.

Dodo dołączył teraz do tego składu. Podobnie jak w przypadku poprzednich projektów, wskrzeszenie kultowego ptaka wymaga ogromnych postępów w inżynierii genetycznej, biologii komórek macierzystych, sztuczne macicei hodowli zwierząt. To, czy zmieszczą się w zupełnie nowym świecie – 300 lat później – jest przedmiotem gorących dyskusji. Nawet jeśli technologia zadziała, wynikowy „zhakowany” gatunek rodzi wielkie pytanie filozoficzne: w którym momencie podobieństwo do dodo jest genetycznie równoznaczne ze wskrzeszeniem gatunku?

Ale dla Colossal Biosciences wyzwanie jest tego warte.

„Celem jest tutaj stworzenie zwierzęcia, które będzie dobrze fizycznie i psychicznie w środowisku, w którym żyje” powiedziany Dr Beth Shapiro, naukowy członek rady doradczej w Colossal Biosciences. Profesor ekologii i biologii ewolucyjnej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz, Shapiro od dziesięcioleci fascynuje się wymarłym ptakiem.

Inni eksperci w tej dziedzinie są ostrożnie optymistyczni, choćby ze względu na uwagę zwróconą na ochronę. „To niesamowicie ekscytujące, że są dostępne takie pieniądze” — powiedział dr Thomas Jensen, fizjolog zajmujący się rozrodem komórkowym i molekularnym w Wells College. Natura. Dodał, że jeszcze się okaże, czy to się uda.

Genetyczne polowanie na jajka

Połączenia wymieranie playbook jest już przygotowany.

Krok pierwszy, zdekoduj genom wymarłego zwierzęcia. Krok drugi, znajdź jego najbliższego żyjącego kuzyna. Krok trzeci, zbadaj różnice genetyczne i zastąp kod DNA żywego zwierzęcia kodem wymarłego gatunku. Wreszcie, wyprodukuj zarodek, który można ożywić w zastępczym gatunku.

Tak, to nie jest dokładnie spacer po parku.

Dzięki Shapiro Colossal wykonał już pierwsze dwa kroki. Z powrotem w 2002, jej zespół zsekwencjonował fragment mitochondrialnego DNA ptaka (mtDNA), który żyje w mitochondrialnej fabryce produkującej energię. Te kody genetyczne są przekazywane wyłącznie w linii matczynej. Porównując mtDNA dodo z mtDNA ich żyjących kuzynów, zespół udoskonalił mtDNA gołąb nikobarski, ptak koloru pawia, który wędruje od indyjskich Andamanów po Wyspy Salomona i Nową Gwineę, jako ich najbliższy żyjący krewny. Oba ptaki miały wspólnego przodka około 30 do 50 milionów lat temu, napisał Shapiro w a Badanie 2016.

Na początku zeszłego roku ogłosiła, że jej zespół przeprowadził sekwencjonowanie cały genom dodo z próbki muzealnej, chociaż wyniki nie zostały jeszcze opublikowane w czasopiśmie naukowym. Porównując sekwencje genomu dodo z sekwencjami Nicobara, można teraz wytropić zmiany DNA, które definiują dodo – i wskazać zmiany genetyczne potrzebne do przekształcenia Nicobara w jego dawno wymarłego kuzyna.

Ptasi ból głowy

Oto, gdzie zmienia się podręcznik.

U ssaków zmodyfikowany genom — taki, który przypomina wymarły gatunek — jest przeszczepiany do komórki jajowej swojego kuzyna z szafy i rozwijany w zarodek. Embrion jest następnie ożywiany w zastępczym łonie żywego gatunku, metodą podobną do klonowania.

To nie działa na ptaki.

Klonowanie gatunku wymaga dostępu do komórki jajowej, która jest wystarczająco rozwinięta, aby mogła zostać zapłodniona. Ten etap jest trudny do uchwycenia u gatunków ptaków. Następnie pojawia się problem ponownego wprowadzenia sklonowanej komórki jajowej z powrotem do organizmu.

„Aby wszczepić sklonowany zarodek, należałoby wyjąć rozwijający się zarodek z rozwijającego się jaja o twardej skorupce w ciele samicy i zastąpić go sklonowanym zarodkiem – i mieć nadzieję, że zarodek zintegruje się z żółtkiem jaja i że wszystkie nakłucia nie deformują jaja ani nie szkodzą samicy” – wyjaśnił dr. Ben Nowak, główny naukowiec i kierownik programu biotechnologii dla ochrony ptaków w Ożyw i przywróć, firma skupiona na genetycznym ratowaniu zagrożonych i wymarłych gatunków.

Colossal udoskonalił inne podejście do wspomaganego rozrodu: wykorzystanie pierwotnych komórek rozrodczych (PGC). Zgodnie ze swoją nazwą komórki te mogą przekształcić się zarówno w komórki produkujące plemniki, jak i komórki jajowe. Firma planuje wyodrębnić te elastyczne reprodukcyjne „czyste karty” z rozwijających się Nicobarów i edytować ich sekwencje DNA, aby lepiej pasowały do sekwencji DNA dodo za pomocą narzędzi takich jak CRISPR.

To trudne zadanie. Większość narzędzi genetycznych jest zoptymalizowana pod kątem gatunków ssaków, ale bardzo brakuje narzędzi dla ptaków. Jak dotąd naukowcy starali się wprowadzić tylko jedną zmianę genetyczną do przepiórek. Edytowanie Nicobaru będzie wymagało równoczesnych tysięcy precyzyjnych zmian DNA.

Następnie pojawia się zastępcze wyzwanie. „Jaja Dodo są znacznie, znacznie większe niż jaja gołębi Nicobar, nie można wyhodować dodo w jajku Nicobar” – powiedział Jensen. Wiedziałby: jego zespół umieścił PGCs w jajach kurzych, tworząc chimeryczne kurczaki, które mogą generować plemniki przepiórcze (ale nie jaja). Znalezienie potencjalnego odpowiednika zastępczego dla dzikiego, wymarłego gatunku jest znacznie trudniejsze.

To powiedziawszy, reszta procesu może przebiegać stosunkowo płynnie.

U ssaków na płody duży wpływ mają sygnały i cząsteczki z macicy matki. Nie możemy jeszcze przewidzieć, w jaki sposób wymarły gatunek wchodzi w interakcje ze swoją zastępczą matką podczas ciąży. W przeciwieństwie do tego ptasie jajo jest stosunkowo odizolowanym środowiskiem, a proces powinien być prostszy, przewiduje Shapiro, ponieważ „wszystko dzieje się w jajku”.

Co jeśli to działa?

Dzięki szybkiemu postępowi w zakresie edycji genomu i technologii reprodukcji projekt Colossala może po prostu zadziałać. Ale czy powstałe zwierzę rzeczywiście byłoby dodo?

Zdaniem dr. Mikkela Sindinga z Uniwersytetu w Kopenhadze, musimy wziąć pod uwagę zarówno naturę, jak i wychowanie. Genetyka to tylko jeden aspekt definiujący gatunek; interakcje społeczne i środowisko dodatkowo kształtują zachowanie gatunku. Ale dla „zmartwychwstałego” dodo „nie ma w pobliżu nikogo, kto mógłby nauczyć go, jak być dodo”. powiedziany.

Do tego dochodzą względy ekologiczne. Nawet jeśli dodo zachowa swoje naturalne instynkty, zostanie przywrócony do świata, który nie istnieje od 300 lat. Ptak pierwotnie kwitł na Mauritiusie. Dziś wyspa stoi w obliczu degradacji lasów, wycieki olejui tworzyw sztucznych w okolicznych wodach. Czy zmodyfikowany dodo przetrwałby w tym ekosystemie? A jeśli nie, to czy etyczne jest hodowanie stworzeń wyłącznie w zoo lub w innym kontrolowanym środowisku wyłącznie dla naszej przyjemności?

Te pytania nie mają jeszcze odpowiedzi. Jednak naukowcy mają nadzieję, że dodo może zwrócić uwagę na problemy środowiskowe ze względu na swoją supergwiazdową moc. Projekt może pomóc w przyspieszeniu wysiłków na rzecz przywrócenia naturalnego ekosystemu wyspy, w tym endemicznych roślin i innych zwierząt. Jeśli chodzi o technologię, wnioski wyciągnięte po drodze mogą przejść do biotechnologii i medycyny – na przykład reprodukcja wspomagana przez PGC – ostatecznie o znacznie szerszym zasięgu niż wskrzeszanie.

„Jest tu nowy zestaw potencjalnych narzędzi, nowy zestaw możliwości i możliwości” powiedziany Dr Ronald Sandler, dyrektor Instytutu Etyki na Northeastern University w Bostonie.

Kredytowych Image: Rawpixel.com/Henrik Gronvold