Ученые говорят, что могут вернуть додо. Должны ли они?

Переиздано Платоном

Читают: 0

Ученые говорят, что могут вернуть дронта. Должны ли они? PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальный поиск. Ай.

С массивным клювом, вытаращенными глазами, круглым телом и непропорционально маленьким оперенным хвостом, дронт является культовым по всем неправильным причинам. Нелетающая птица исчезла в семнадцатом веке и с тех пор является символом вымирания по вине человека.

Но что, если мы сможем вернуть легендарную птицу?

Недавно биотехнологическая компания из Далласа, штат Техас, позвонила Колоссальные биологические науки объявил дерзкий план «вымерший» додо. Основан Гарвардом генетик Джордж Черч и технический предприниматель Бен Ламм в 2021 году, у компании есть текущие проекты по воссозданию шерстистый мамонт и тилацин, тасманский тигр.

Додо теперь присоединился к этой линейке. Как и в предыдущих проектах, воскрешение культовой птицы требует огромных достижений в области генной инженерии, биологии стволовых клеток, искусственные матки, и животноводство. Смогут ли они вписаться в совершенно новый мир — 300 лет спустя — ведутся горячие споры. Даже если технология сработает, получившийся «взломанный» вид вызовет большой философский вопрос: в какой момент сходство с дронтом генетически приравнивается к возрождению вида?

Но для Colossal Biosciences задача того стоит.

«Цель здесь состоит в том, чтобы создать животное, которое может быть физически и психологически здоровым в той среде, в которой оно живет». — сказал Доктор Бет Шапиро, член научно-консультативного совета Colossal Biosciences. Профессор экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Санта-Круз Шапиро на протяжении десятилетий увлекался вымершей птицей.

Другие эксперты в этой области настроены осторожно оптимистично, хотя бы из-за того внимания, которое уделяется сохранению. «Невероятно здорово, что есть такие деньги», — сказал д-р Томас Дженсен, клеточный и молекулярный репродуктивный физиолог из Колледжа Уэллса. природа. Получится ли это, добавил он, еще предстоит выяснить.

Генетическая охота на яиц

Ассоциация де-вымирание playbook уже выложен.

Шаг первый, расшифруйте геном вымершего животного. Шаг второй, найдите его ближайшего живого родственника. Шаг третий, проверьте генетические различия и замените код ДНК живущих животных кодом вымерших видов. Наконец, создайте эмбрион, который можно будет оживить в суррогатном виде.

Да, это не совсем прогулка в парке.

Благодаря Шапиро Colossal уже сделала первые два шага. Еще в 2002, ее команда секвенировала фрагмент митохондриальной ДНК птицы (мтДНК), который живет внутри клеточной фабрики по производству энергии, митохондрий. Эти генетические коды передаются исключительно по материнской линии. Сравнив мтДНК додо с ДНК их ныне живущих родственников, команда отточила Никобарский голубь, птица павлиньего цвета, которая бродит от индийских Андаманских островов до Соломоновых островов и Новой Гвинеи, как их ближайший из ныне живущих родственников. У двух птиц был общий предок примерно от 30 до 50 миллионов лет назад, пишет Шапиро в статье. исследование, проведенное в 2016 г..

В начале прошлого года она объявила, что ее команда секвенировала весь геном дронта из музейного образца, хотя результаты еще не опубликованы в научном журнале. Сравнивая последовательности генома дронта с геномом никобара, теперь можно выследить изменения ДНК, определяющие дронта, и точно определить генетические изменения, необходимые для превращения никобара в его давно вымершего родственника.

Птичья головная боль

Вот где пьеса меняется.

У млекопитающих отредактированный геном, напоминающий вымерший вид, трансплантируется в яйцеклетку близкого родственника и развивается в эмбрион. Затем эмбрион оживает в суррогатной утробе живого вида, метод, похожий на клонирование.

Это не работает для птиц.

Клонирование вида требует доступа к яйцеклетке, которая достаточно развита, чтобы ее можно было оплодотворить. Эту стадию трудно зафиксировать у видов птиц. Затем возникает проблема повторного введения клонированной яйцеклетки обратно в тело.

«Чтобы имплантировать клонированный эмбрион, нужно извлечь развивающийся эмбрион из развивающегося яйца с твердой оболочкой в теле самки и заменить его клонированным эмбрионом — и надеяться, что эмбрион интегрируется в желток яйца и что все проколы не деформируют яйцо и не вредят самке», — пояснил доктор. Бен Новак, ведущий научный сотрудник и руководитель программы биотехнологии для сохранения птиц в Возродить и восстановить, компания, занимающаяся генетическим спасением исчезающих и вымерших видов.

Компания Colossal отточила другой подход к вспомогательной репродукции: использование первичных половых клеток (ПЗК). Верные своему названию, эти клетки могут трансформироваться как в сперматозоиды, так и в клетки, продуцирующие яйцеклетки. Компания планирует извлечь эти гибкие репродуктивные «чистые листы» из развивающихся никобаров и отредактировать последовательности их ДНК, чтобы они лучше соответствовали последовательности дронтов, используя такие инструменты, как CRISPR.

Это сложная задача. Большинство генетических инструментов оптимизированы для видов млекопитающих, но для птиц их катастрофически не хватает. До сих пор ученые изо всех сил пытались внедрить хотя бы одно генетическое изменение в перепелов. Для редактирования Никобара потребуются тысячи точных изменений ДНК одновременно.

Затем следует суррогатный вызов. «Яйца дронтов намного, намного больше, чем яйца никобарских голубей, вы не сможете вырастить додо внутри яйца никобарских голубей», — сказал Дженсен. Он бы знал: его команда вставила PGC в куриные яйца, создав химерных цыплят, которые могут генерировать перепелиную сперму (но не яйца). Гораздо сложнее найти потенциального суррогатного партнера для дикого вымершего вида.

Тем не менее, остальная часть процесса может быть относительно гладкой.

У млекопитающих на плод сильно влияют сигналы и молекулы из материнской утробы. Мы пока не можем предсказать, как вымерший вид взаимодействует со своей суррогатной современной матерью во время беременности. Напротив, птичье яйцо представляет собой относительно изолированную среду, и процесс должен быть проще, предсказывает Шапиро, потому что «все происходит в яйце».

Что, если это сработает?

С быстрым прогрессом в редактировании генома и репродуктивных технологиях проект Colossal может сработать. Но будет ли получившееся животное дронтом?

По словам доктора Миккеля Синдинга из Копенгагенского университета, мы должны учитывать как природу, так и воспитание. Генетика — это всего лишь один из аспектов, определяющих вид; социальные взаимодействия и окружающая среда дополнительно формируют поведение вида. Но для «воскресшего» дронта «некому научить дронта тому, как быть дронтом», — сказал он. — сказал.

Затем возникают экологические проблемы. Даже если дронт сохранит свои естественные инстинкты, его вернут в мир, которого не было 300 лет. Первоначально птица процветала на Маврикии. Сегодня остров сталкивается с исчезновением лесов., течи маслаи пластмассы в окружающих водах. Выживет ли искусственный додо в этой экосистеме? А если нет, этично ли выращивать существ исключительно в зоопарке или в другой контролируемой среде исключительно для нашего удовольствия?

На эти вопросы пока нет ответа. Тем не менее, ученые надеются, что дронт может привлечь внимание к экологическим проблемам из-за своей суперзвездной силы. Проект может помочь активизировать усилия по восстановлению естественной экосистемы острова, включая эндемичные растения и других животных. С точки зрения технологии, уроки, извлеченные на этом пути, могут быть перенесены в биотехнологию и медицину — например, в воспроизводство с помощью PGC — в конечном итоге с гораздо более широким охватом, чем возрождение.

«Здесь новый набор потенциальных инструментов, новый набор возможностей и возможностей», — сказал Доктор Рональд Сандлер, директор Института этики Северо-восточного университета в Бостоне.

Изображение Фото: Rawpixel.com/Хенрик Гронвольд