Возрождение шерстистого мамонта - Revival of the woolly mammoth

Модель шерстистый мамонт на Королевский музей Британской Колумбии

Наличие замороженных остатков мягких тканей и ДНК шерстистые мамонты привело к идее, что этот вид может быть воссоздан научными методами. Для этого было предложено несколько методов.

Обзор

Одно из предлагаемых научных применений этого сохраненного генетического материала - воссоздание живых мамонтов. Теоретически это уже давно обсуждается, но лишь недавно стало предметом официальных усилий из-за достижений в молекулярная биология методы и клонирование млекопитающих.[1][2][3] Клонирование млекопитающих улучшилось за последние два десятилетия, но не было обнаружено ни одной жизнеспособной ткани мамонта или его неповрежденного генома для попытки клонирования.

Согласно одной исследовательской группе, мамонта невозможно воссоздать, но они попытаются вырастить в «искусственной утробе» гибридного слона с некоторыми чертами шерстистого мамонта.[4][5] Сравнительная геномика показывает, что геном мамонта соответствует 99% генома слона, поэтому некоторые исследователи стремятся создать слона с некоторыми генами мамонта, которые кодируют внешний вид и черты мамонта.[6] В результате получился бы гибрид слона и мамонта с не более чем 1% генов мамонта.[6] Отдельные проекты работают над постепенным добавлением мамонтовых генов в слон клетки in vitro.[1][2][7]

Клонирование

Клонирование будет включать удаление ДНК-содержащих ядро из яйцеклетка самки слона, и замещение ядром из ткани шерстистого мамонта, процесс, называемый перенос ядра соматической клетки. Например, по сообщениям, это планировал сделать Акира Иритани из Киотского университета в Японии.[8] Затем клетка будет стимулирована к делению и имплантирована самке слона. Полученный в результате теленок будет иметь гены шерстистого мамонта. Однако до сих пор никто не нашел жизнеспособной клетки мамонта, и большинство ученых сомневаются, что какая-либо живая клетка могла выжить в условиях замораживания в тундре.[9][10][11][12] Из-за условий хранения ДНК замороженных мамонтов значительно испортилась.[13][14]

Искусственное оплодотворение

Второй метод предполагает искусственное оплодотворение яйцеклетка слона с сперма клетки из замороженной тушки шерстистого мамонта. Получившееся потомство будет гибридом слона и мамонта, и процесс придется повторить, чтобы больше гибридов можно было использовать в селекции. После нескольких поколений скрещивания этих гибридов будет получен почти чисто шерстистый мамонт. Будет ли гибридный эмбрион перенесен в течение двухлетнего периода беременности, неизвестно; в одном случае азиатский слон и африканский слон дали живого теленка по имени Motty, но он умер от дефектов менее чем через две недели.[15]Тот факт, что сперматозоиды современных млекопитающих сохраняют жизнеспособность максимум 15 лет после глубокой заморозки, делает этот метод неприменимым.[14]

Модель с изображением теленка «Дима», Штутгарт.

Редактирование генов

В апреле 2015 года шведские ученые опубликовали полную геном (ядерная ДНК последовательность) шерстистого мамонта.[1][16] Несколько проектов работают над постепенной заменой генов в слон клетки с генами мамонта.[1][2] Один из таких проектов - это проект генетика Гарвардского университета. Джордж М. Черч, который финансируется Фонд Long Now,[1][2] пытается создать гибрид мамонта и слона, используя ДНК из замороженных туш мамонтов. По словам исследователей, воссоздать мамонта невозможно, но в конечном итоге они попытаются вырастить гибридного слона с некоторыми чертами шерстистого мамонта в «искусственной утробе».[4][17] Команда Гарвардского университета пытается изучить характеристики животных. in vitro путем замены или редактирование некоторые специфические гены мамонта в клетках кожи азиатских слонов, называемые фибробласты которые могут стать эмбриональные стволовые клетки.[18] К марту 2015 г. и используя новый CRISPR Техника редактирования ДНК, команда Черча внесла некоторые гены шерстистого мамонта в геном азиатского слона; изначально уделяя особое внимание морозостойкости,[9] целевые гены относятся к размеру внешнего уха, подкожно-жировой клетчатке, гемоглобин и атрибуты волос.[18][19] К февралю 2017 года команда Черча произвела 45 замен в геноме слона.[4] Пока его работа сосредоточена исключительно на отдельных клетках.

Проект «Геном мамонта» в Государственный университет Пенсильвании также исследует модификацию ДНК африканского слона для создания гибрида слон-мамонт.[20] Если жизнеспособный гибридный эмбрион получен редактирование генов процедуры, возможна имплантация в самку азиатского слона, живущую в зоопарке,[1] но при нынешних знаниях и технологиях неизвестно, сможет ли гибридный эмбрион перенести двухлетнюю беременность.[21][22]

Этика

Если какой-либо метод окажется успешным, было предложено ввести гибридов в заповедник в Сибири, называемый Плейстоценовый парк,[23] но некоторые биологи ставят под сомнение этичность подобных попыток отдыха.[24] Помимо технических проблем, осталось не так много среды обитания, которая подходила бы для гибридов слон-мамонт. Поскольку оба вида [были] социальными и общительный, создание нескольких экземпляров было бы не лучшим решением. Время и ресурсы, необходимые для этого, будут огромными, а научная польза будет неясной, поэтому можно предположить, что эти ресурсы следует использовать для сохранения существующих видов слонов, находящихся под угрозой исчезновения.[14][25] Этика использования слонов в качестве суррогатных матерей в попытках гибридизации также подвергалась сомнению, поскольку большинство эмбрионов не выжило бы, и было бы невозможно узнать точные потребности гибридного детеныша слона и мамонта.[26]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Последовательность генома мамонта завершена. Новости BBC, 23 апреля 2015 г.
  2. ^ а б c d Фонд «Долгое время» - возродить и восстановить.
  3. ^ Тиммонс, Жанна (7 января 2013 г.). «Можно ли клонировать древних гигантов? Возможно ли это и разумно ли это?». Новости долины.
  4. ^ а б c На возрождение шерстистого мамонта уйдет более 2 лет В архиве 8 октября 2017 г. Wayback Machine. Новости BBC. Хелен Пилчер, 22 февраля 2017 г.
  5. ^ Вымирание и сохранение. Грегори Э. Кэбник и Брюс Дженнингс. Отчет Центра Гастингса. 26 июля 2017 г.
  6. ^ а б Проект генома мамонта. Государственный университет Пенсильвании. Доступ: октябрь 2018 г.
  7. ^ «Мамонт: Возвращение из мертвых» В архиве 2014-01-06 в Wayback Machine. National Geographic Channel.
  8. ^ Ученые пытаются клонировать и воскресить вымершего мамонта В архиве 29 октября 2013 г. Wayback Machine. Брэд Лендон. Новости CNN. 17 января 2011 г.
  9. ^ а б Могут ли ученые вернуть мамонтов к жизни путем клонирования? В архиве 8 октября 2017 г. Wayback Machine Джексон Ландерс. 9 февраля 2015 года. Вашингтон Пост.
  10. ^ Возвращая их к жизни В архиве 29 марта 2017 в Wayback Machine. Карл Циммер, Национальная география. Апрель 2013.
  11. ^ Клонирование мамонта: сложная задача или просто мечта? В архиве 15 апреля 2016 г. Wayback Machine (PDF), Паскуалино Лой, Джозеф Сарагусти и Гражина Птак. 2014 г.
  12. ^ Шапиро, 2015. с. 11
  13. ^ Тиммонс, Жанна (7 января 2013 г.). «Можно ли клонировать древних гигантов? Возможно ли это и разумно ли это?». Новости долины. В архиве из оригинала от 30 марта 2015 г.
  14. ^ а б c Листер, 2007. С. 42–43.
  15. ^ Стоун, Р. (1999). "Клонирование шерстистого мамонта". Откройте для себя журнал. В архиве из оригинала от 29 июля 2014 г.
  16. ^ Дален, Любовь; Палкопулу, Элефтерия; Маллик, Свапан; и другие. (18 мая 2015 г.). «Полные геномы выявляют признаки демографического и генетического спада у шерстистого мамонта». Текущая биология. 25 (10): 1395–1400. Дои:10.1016 / j.cub.2015.04.007. ЧВК  4439331. PMID  25913407. Получено 2017-10-07.
  17. ^ Kaebnick, Gregory E .; Дженнингс, Брюс (2017). «Вымирание и сохранение». Отчет Центра Гастингса. 47: S2 – S4. Дои:10.1002 / hast.744. PMID  28746761.
  18. ^ а б Вебстер, Бен (23 марта 2015 г.). "Ученый делает шаг вперед к клонированию мамонтов". Санди Таймс.
  19. ^ Сара Фехт (24 марта 2014 г.), ДНК шерстистого мамонта успешно встроена в клетки слона, Популярная наука, в архиве из оригинала 26 марта 2015 г.
  20. ^ Ученые надеялись к настоящему времени клонировать живого шерстистого мамонта - почему мы этого не сделали? В архиве 8 октября 2017 г. Wayback Machine. Света МакШейн. 17 августа 2016 г. Singularity Hub.
  21. ^ План превратить слонов в шерстистых мамонтов уже реализуется В архиве 24 апреля 2015 г. Wayback Machine. 21 мая 2014.
  22. ^ «Ученые установили геном шерстистого мамонта». Проект генома мамонта. Государственный университет Пенсильвании. Архивировано из оригинал на 2008-12-02. Получено 6 ноября 2014.
  23. ^ Зимов, С. А. (2005). «Очерки науки и общества: плейстоценовый парк: возвращение экосистемы мамонта». Наука. 308 (5723): 796–798. Дои:10.1126 / science.1113442. PMID  15879196.
  24. ^ Анализ потенциальных этических обоснований исчезновения мамонтов и призыв к эмпирическим исследованиям. Яша Ровер и Эмма Маррис. Этика, политика и окружающая среда; Том 21, 2018; Выпуск 1; страницы: 127-142.
  25. ^ Гриффин, А. (23 марта 2015 г.). «Шерстистого мамонта можно возродить после того, как ученые вставят ДНК в генетический код слона». Независимый. В архиве из оригинала 25 сентября 2015 г.
  26. ^ Лой, Паскуалино; Сарагасти, Джозеф; Птак, Гражина (2014). Клонирование мамонта: сложная задача или просто мечта?. Adv Exp Med Biol. Успехи экспериментальной медицины и биологии. 753. С. 489–502. Дои:10.1007/978-1-4939-0820-2_19. ISBN  978-1-4939-0819-6. PMID  25091921.