Viņš teica, ka, ja Toms Gilberts spētu atdzīvināt kādu izmirušu dzīvnieku, tie nebūtu dinozauri, vilnas mamuti vai kāds cits milzīgs dzīvnieks, kas kādreiz klaiņoja pa planētu. Tas ir pieticīgāks variants: Ziemassvētku salas pele, suga, kas tika iznīcināta no tās salu dzīvotnes Indijas okeānā vairāk nekā pirms gadsimta.
Gilberts, evolūcijas ģenētiķis Kopenhāgenas Universitātē, Dānijā, atzina, ka viņa izvēle varētu nebūt pati aizraujošākā, taču teica, ka tā, iespējams, ir vispiemērotākā mūsdienu gēnu rediģēšanas tehnoloģijā.
Pētījumā, kas publicēts trešdien Pašreizējais bioloģijas žurnālsViņš un viņa kolēģi pārbaudīja, kā Ziemassvētku salas žurka tika atdzīvināta, kā arī pašreizējos “izmiršanas” ierobežojumus. Pētījums rada lielus jautājumus par to, cik veiksmīgi ir izzušanas centieni, kādus dzīvniekus atgriezt, un ētiskajām dilemmām, kas saistītas ar manipulāciju ar dabu.
“Mēs to izdarījām kā principa pierādījumu, ka jūs, iespējams, neatgūsit to, ko domājāt, ka saņemsit,” sacīja Gilberts.
Pētnieki koncentrējās uz to, kā CRISPR gēnu rediģēšanas rīks Tos var izmantot, lai mainītu cieši saistītu dzīvo sugu ģenētisko projektu, lai atjaunotu izmirušu sugu. Šo genoma rediģēšanas metodi izmiršanas nolūkos slavenu padarīja Hārvardas biologs Džordžs Čērčs, kurš mēģināja gandrīz desmit gadus Āzijas ziloņu DNS savienošana ar vilnas mamuta gēniem Cerot atdzīvināt izmirušos pinkainus zvērus.
Gilberts un kolēģi sāka ar Ziemassvētku salas žurkas genoma sekvencēšanu (Ratuss Makklerijs) un atklāja, ka viņi varēja izgūt gandrīz visu grauzēju ģenētisko informāciju. Saskaņā ar pētījumu, izmirušais dzīvnieks ir cieši saistīts ar dzīvo žurku sugu, aptuveni 95 procentus no sava genoma dalot ar Norvēģijas brūno žurku.
Šis radīja Ziemassvētku salas pele Viņš teica, ka tas ir ideāls testa gadījums, jo zinātnieki var tieši salīdzināt abus genomus un noteikt, kur tie atšķiras. Šīs atšķirības varētu norādīt uz atšķirīgām Ziemassvētku salas žurku iezīmēm un tādējādi kalpot par karti, kā Norvēģijas brūno žurku DNS tiek pārveidota, lai tā atbilstu to izmirušajiem radiniekiem.
Viņš teica, ka ideja darbojas teorētiski, taču zinātniekiem reti ir visa nepieciešamā ģenētiskā informācija no izmirušām sugām. Bieži vien no kāda dzīvnieka, kas dzīvoja pirms desmitiem tūkstošu vai miljoniem gadu, palicis pāri sīki bojājošas DNS fragmenti.
“Ja es jums iedodu grāmatu un jūs sakāt: Pastāsti man par šo grāmatu, jūs varat to apskatīt, lasīt un dalīties ar visu veidu no tās, bet, ja jūs paņemat grāmatu un vispirms ievietojat to smalcinātājā,” Gilberts. “Tur ir visa informācija, bet tā ir ļoti maza. Tādi senie DNS paraugi.”
Lai gan pētnieki varēja rekonstruēt gandrīz katru Ziemassvētku salas peļu genomu, saskaņā ar pētījumu gandrīz 5 procenti no tā bija neatgūstami. Zinātnieki konstatēja, ka trūkstošie gēni ir saistīti ar ožu jeb žurkas ožu un dzīvnieka imūnajām funkcijām.
Ja Gilbertam un viņa kolēģiem ir jāatdzīvina Ziemassvētku salas peli ar trūkstošajiem gēniem, nav zināms, kāds būs iznākums. Iespējams, ka, piemēram, var tikt saglabātas svarīgākās izmirušo peļu pazīmes, taču var būt arī neparedzētas sekas, nepareizi modificējot to genomu.
“Cilvēki mēdz aizmirst, ka gēni jūsu genomā nav neatkarīgi,” sacīja Gilberts. “Daudzi no tiem ir attīstījušies, lai strādātu ar citiem gēniem, un, mainoties vienam gēnam, tajā pašā laikā mainās cits gēns.”
Citiem vārdiem sakot, Ziemassvētku salas peļu neatjaunojamās genoma daļas var izraisīt to imūnsistēmu, kas nav pareizi pielāgota viņu dzīvotnei, vai nespēj apstrādāt smakas tā, kā to darīja, kad suga bija dzīva.
Šiem jautājumiem varētu būt būtiska ētiska ietekme uz augšāmceltajiem dzīvniekiem, sacīja Ross Makfijs, Amerikas Dabas vēstures muzeja vecākais kurators un pētījuma līdzautors.
“Zinātne par iznīcību ir fantastiski interesanta, taču pieņēmums, ka mēs esam pazaudējuši sugu un tāpēc mēs to atgūsim, nedomā par to dzīvnieku labturības ziņā,” viņš teica.
Tā vietā, lai atdzīvinātu sen izmirušos dzīvniekus, piemēram vilnas mamutsTā vietā, McPhee teica, CRISPR varētu būt vērtīgs instruments, lai veiktu ģenētiskas modifikācijas neaizsargātām sugām, lai palīdzētu tām labāk izdzīvot savvaļā. Ar Apdraudētais Kalifornijas kondorsPiemēram, iespējams, ģenētiskās izmaiņas varētu nodrošināt sugas izdzīvošanu, viņš teica, taču viņš piebilda, ka izzušana ne vienmēr risina galveno problēmu, kāpēc šie dzīvnieki vispirms ir apdraudēti.
“Ir situācijas, kurās jūs ļoti vēlētos, lai sugas veiktu labāku darbu, taču mums ir arī jāsaprot, ka tieši tas, ko cilvēki ir nodarījuši videi, ir ierobežojuši šo sugu iespējas dzīvot cienīgu dzīvi,” Makvejs. teica. .
Oregonas štata universitātes savvaļas dzīvnieku ekoloģijas profesore Sjūzena Heiga, kura nebija iesaistīta pētījumā, līdzīgi teica, ka mūsdienās tehnoloģiju varētu labāk izmantot, lai glābtu sugas, kas atrodas uz izmiršanas robežas. Taču viņa nepiekrita pētījuma autoriem par CRISPR izmantošanas ierobežojumiem izzušanas projektos. Piemēram, viņa teica, ka CRISPR pašlaik var būt sākumstadijā, taču tehnoloģija ir ievērojami attīstījusies kopš tās pirmās izstrādes vairāk nekā pirms desmit gadiem.
“CRISPR tehnoloģija ne tikai uzlabojas, bet arī AI, ko viņi izstrādā, lai sakārtotu sekvenēto gēnu funkcijas, kļūst daudz labāka,” viņa teica.
Viņa piebilda, ka šie sasniegumi galu galā atvieglos trūkstošo 5 procentu gēnu aizpildīšanu Ziemassvētku salas peles gadījumā.
Viena no galvenajām spriedzi zinātnieku aprindās, Heigs teica, ir tāda, ka izzušanas projekti var šķist pretrunā ar saglabāšanas centieniem, pat ja tie cenšas sasniegt līdzīgus mērķus.
“Pieņemsim, ka jums ir miljons dolāru — vai jums vajadzētu to tērēt, lai saglabātu dzīvotnes un pārliecinātos, ka katrai savvaļas sugai ir viss, kas tām ir nepieciešams, lai izdzīvotu,” viņa teica, “vai arī jums vajadzētu to tērēt, nodarbojoties ar CRISPR tehnoloģiju?”
Daudzi zinātnieki arī ienīst iznīcības izskaušanu kā plašu risinājumu, baidoties, ka kādu dienu to varētu izmantot kā kruķi vai uzskatīt par ieslodzījumu klimata pārmaiņu ietekmei, kas jau tagad apdraud daudzas sugas un to ekosistēmas.
Gilberts sacīja, ka neiebilst pret izzušanu, taču cer, ka jaunais pētījums palīdzēs cilvēkiem kritiski domāt par šādu projektu priekšrocībām un to potenciālajiem rezultātiem.
Sabiedrībām būtu arī rūpīgi jādomā par to, kā vispirms izvairīties no sugu izzušanas, sacīja Makfijs.
“Ne vienmēr mēs kaut ko zaudējām pagātnē, ir vērts to atgūt,” viņš teica. “Tagad ir kaut kā vērts saglabāt to, ko mēs virzāmies uz priekšu.”
