Zašto ne kloniraju mamuta? Kloniranje mamuta: mogućnosti i izgledi

MOSKVA, 13. jul – RIA Novosti, Alfija Enikejeva. Tehnologije kloniranja, sekvenciranja DNK i reprogramiranja ćelija omogućavaju oživljavanje izumrlih životinjskih vrsta. RIA Novosti govore koliko je tehnologija napredovala, zašto mamut još nije kloniran i koga će naučnici oživeti u budućnosti.

U martu, kada je uginuo posljednji mužjak sjevernog bijelog nosoroga, Sudan, stručnjaci su rekli da će ove životinje uskoro zauvijek nestati, jer su na svijetu ostale samo dvije jedinke - ženke Najin i Fatu. Međutim, neki dan su javili da se stanovništvo može obnoviti. Koristeći najnovije reproduktivne tehnologije, evropski biolozi stvorio "hibridni" embrion kombinujući spermu uzetu prije tri godine iz Sudana sa jajima njegovih normalnih afričkih rođaka.

Sada će naučnici uzeti jajašca od posljednje dvije ženke i dobiti čistokrvne embrione. Mladunce će najvjerovatnije nositi surogat majke iz južnoafričke populacije bijelih nosoroga. Tako će se sjeverna podvrsta oporaviti, sigurni su biolozi.

sta n e X koleba se d la at brzopleto To kloniranje

Neće biti moguće tako brzo uskrsnuti druge izumrle vrste. Kloniranje klasičnom tehnologijom, kada se jezgro žive ćelije ubaci u jaje, nemoguće je . U mekim tkivima mamuta, cak i veoma dobro ocuvan (nalazi se uglavnom u Jakutiji), takvih ćelija nema. Štaviše,čak iu idealnim uslovima skladištenja permafrost ćelije, a samim tim i DNK, su uništene.

Evolucijski biolog i ekolog Ben Novak iz nezavisne istraživačke organizacije Revive & Restore namjerava dati drugi život golubu putniku (Ectopistes migratorius) do 2025. godine. Posljednji predstavnik ove vrste, koji je postojao još u doba mamuta (najstariji ostaci ovih ptica stari su stotine hiljada godina), umro je 1914. godine.

Biolozi iz Laboratorije za paleogenomiku na Univerzitetu u Kaliforniji, Santa Cruz, sa kojima Revive & Restore sarađuje, dobili su nuklearni DNK iz četiri očuvana golubova leša i mitohondrijsku DNK iz 41 uzorka. Dakle, Novak ima sa čime da radi.

Rekonstrukcija i dešifriranje DNK mauricijskog dodoa, ili dodoa (Raphus cucullatus),

© CC BY 2.0 / Federico Moroni

Pa ipak, jedno je dešifriranje genoma, a sasvim drugo je pronaći čitave jezgre s neprekinutim hromozomima. Stoga mnogi ne dijele entuzijazam pristalica ideje o uskrsnuću izumrlih životinja. Osim toga, rekreacija i održavanje populacija u divljini bilo bi vrlo skupo. Naučnici sa Univerziteta Ontario ističu da bi odabir mamuta i drugih drevnih životinja bio koban za mnoge od danas ugroženih vrsta, jer nema dovoljno resursa za ekološko očuvanje i jedne i druge.

Beth Shapiro, profesorica na Odsjeku za ekologiju i evolucijsku biologiju na Univerzitetu Santa Cruz u Kaliforniji, priča fascinantnu priču o modernoj nauci o rekonstrukciji vrsta. Čim bilo koji organizam umre, njegov DNK se odmah počinje razbijati pod utjecajem ultraljubičastog svjetla i bakterija, tako da ne možete samo uzeti ćeliju i klonirati izumrlu životinju. Istraživači su suočeni sa teškim zadatkom - pokušavaju da sastave slagalicu u kojoj su izgubljeni neki od DNK komada. Hajde da shvatimo da li treba da oživimo izumrle vrste (Beth Shapiro je sigurna da bi trebalo), koje poteškoće nas čekaju na ovom putu i čemu to može dovesti. Objavljujemo poglavlje iz njene knjige u izdanju izdavačke kuće Peter.

Više mumificiranih životinja nalazi se u permafrostu Sibira nego u permafrostu Sjeverne Amerike. Možda je populacija mamuta bila veća u Sibiru, ili da neke karakteristike sibirske klime čine da je očuvanje mumificiranih tijela tamo vjerojatnije nego u Sjevernoj Americi. Bez obzira na razlog, otkriće mumije mamuta uvijek izaziva pomutnju. Za mnoge domorodce sibirske tundre ova previranja su duboko lična.

U mitologiji nekih kultura, mamuti se smatraju čudovištima iz podzemlja i upozoravaju ih da će dodirivanje s njima donijeti nesreću, pa čak i smrt nesretniku koji ih otkrije. Međutim, mnogo je češći metež uzbuđenog iščekivanja.

Mumificirani leš je veoma posebna stvar - ona za koju su naučnici spremni da plate veoma dobro.

Neke mumije izvučene iz sibirskog permafrosta sačuvane su u besprijekornom stanju, s netaknutim mekim tkivom, krznom i unutrašnjim organima jasno vidljivim na CT skeniranju i na obdukciji.

U sali Muzeja mamuta u Jakutsku

Alexey Paevsky

Čudno je da je čak iu najbolje očuvanim mumijama DNK obično u gorem stanju od DNK u kostima. Možda to ima veze s različitom količinom vremena potrebnog za zamrzavanje DNK. Ako hvatači pokupe dijelove tijela životinje, a meso pojedu grabežljivci, kosti, bez mekog tkiva, vjerovatno će brzo završiti pod zemljom i smrznuti se, dok će mumije ostati tople mnogo duže. Dok se mumija polako smrzava, mikroorganizmi iz crijeva životinje i okoline koloniziraju sva njena tkiva, razgrađujući leš iznutra i istovremeno uništavajući DNK.

Iako znamo da je DNK iznenađujuće loše očuvan u mumijama, čini se da nam je teško prihvatiti da se DNK, uprkos tako impresivnom fizičkom očuvanju, ne može otkriti. Sa svakim otkrićem, imamo novu nadu da će nam upravo ova mumija dati nešto nevjerovatno. Upravo će ova mumija sadržavati netaknute stanice s netaknutim jezgrama, unutar kojih su sačuvani netaknuti genomi. Ova mumija će postati donor ćelija za kloniranje putem nuklearnog transfera.

Prvi put sam čuo za Bernarda Buigsa odmah nakon jednog od ovih izuzetnih otkrića. Bio je oktobar 1999. godine, a mamut, koji je bez sumnje imao ćelije netaknute raspadom, sa jednako netaknutim jezgrima i genomima, upravo je preletio sibirsku tundru.

Svježi nalazi zuba mamuta. 2013 Muzej mamuta, Jakutsk

Alexey Paevsky

Kad god se nešto spektakularno pojavi u svijetu istraživanja drevne DNK, moje kolege i ja imamo telefone koji zvone bez veze s pozivima novinara koji žele biti prvi koji će pisati o predstojećem vaskrsavanju mamuta/dinosaura/dodoa. Istog dana sjedio sam za svojim stolom u Laboratoriji za istraživanje drevne DNK Alana Coopera na Univerzitetu u Oksfordu.

Ovo je bila moja prva godina postdiplomskog studija i imigracije u UK. Telefon je zazvonio i ja sam se javila. Pozivalac je krenuo u niz brzometnih pitanja, isporučenih naglaskom nepoznatim mojim američkim ušima. Mogao sam da razaznam riječi „helikopter“, „čekić“, „kriogenika“, „kljova“ i „Sibir“, ali nisam mogao da uhvatim pauzu da odgovara svom odgovoru („Možete li se javiti kasnije kada će neko doći ko to radi duže od dvije sedmice?”). Zatim je novinar udahnuo i mnogo jasnije pitao da li mislim da fen za kosu može uništiti naše šanse za kloniranje mamuta.

Naravno, mogao bih reći nešto o ulozi fena u kloniranju mamuta. Ali pošto sam želeo da me se ozbiljno shvati kao stručnjaka za drevnu DNK, morao sam da tražim pojašnjenje pre nego što podelim svoje mišljenje. Kako se ispostavilo, grupa istraživača Arktika predvođena mojim budućim prijateljem i kolegom Bernardom Buigguesom upravo je iskopala nešto što im se činilo kao gotovo potpuna mumija mamuta. Zatim su, u drastičnom i dramatičnom pokušaju da zadrže ćelije mamuta zamrznutim i stoga netaknutim, blago raspadnuti leš ostavili u zemlji dok se zemlja ne smrzla preko zime. Zatim su, koristeći čekiće i dobre lopate, radeći u ledenoj tami, iz permafrosta izrezali blok zemlje težak 21 hiljadu kilograma i, vezavši ga za dno velikog helikoptera, prenijeli zračnim putem na udaljenost od oko 300 kilometara, nazad do podzemne pećine Bernard u Khatangi, gdje će polako i metodično odmrznuti leš mamuta koristeći fen.

Izložen zub mamuta

Alexey Paevsky

Osim toga, budući da bi to fotografije i video zapise učinilo još impresivnijim, Bernard je (priznaje da je u ovom trenutku bio "kreativan") prije nego što je helikopter poletio, u zamrznuti blok, sa strane, ubacio kljove mamuta pronađene u blizini otkrivene lubanje. izgledalo je kao da cijeli mamut leti preko tundre, smrznut u bloku leda. Znali su da na tijelu mamuta u bloku nedostaju dijelovi. Na primjer, već su mu odvojili glavu, koja se djelimično istopila i počela da truli. Osim toga, pokušali su pogledati unutra pomoću radara koji prodire u zemlju, a sudeći po rezultatima unutra je bilo nešto manje od cijelog mamuta. Ali su se i dalje nadali.

Mamut, koji je dobio ime Žarkov po lokalnom stanovniku koji ga je otkrio, živio je na Zemlji prije oko 23 hiljade godina. Žarkov je bio odrastao mužjak mamuta, visok oko tri metra, i očigledno je umro nekoliko godina pre svog pedesetog rođendana. Ideja da bi Žarkov mogao biti kloniran pojavila se i proširila gotovo trenutno. Ovu ideju je posebno pozdravio Discovery Channel, koji je sponzorisao spektakularno izvlačenje Žarkova iz zemlje. Larry Agenbrod, specijalista za mamute na Univerzitetu Sjeverna Arizona, rekao je u saopštenju za javnost svog istraživačkog tima da su već pripremili laboratoriju za ovu svrhu sa stručnjacima za kriogeniku i "pristup slonovima". Godinu dana kasnije, nakon što su blok odmrznuli fenom, naučnici su vidjeli samo mali dio lešine mamuta unutar ogromnog zemljanog bloka. Ono što je još više razočaralo je to što se najveći dio sačuvanog trupa sastojao od kostiju sa manjim fragmentima mekog tkiva i krzna. Naučnici nisu uspjeli pronaći netaknuta jezgra, ali kratki fragmenti DNK izolirani iz vune korišteni su za stvaranje kompletnog mitohondrijalnog genoma i, konačno, dijela nuklearnog genoma mamuta. Žarkovu nije bilo suđeno da postane prvi klonirani mamut. Ali pogled na to kako je izvučen iz zemlje i leti iznad tundre naveo je ljude da se osećaju da je pronalaženje smrznute lešine važno za kloniranje mamuta. To je također pojačalo pogrešnu pretpostavku da je potpuna, besprijekorno očuvana mumija ono što nam treba.

Iritani je organizirao niz ekspedicija u Sibir u potrazi za smrznutim mužjakom mamuta, nadajući se da će otkriti spermu. Ekspediciju je vodio geolog Pjotr ​​Lazarev, šef Muzeja mamuta u Jakutsku. Ako bi se pronašao mužjak mamuta, Iritani i Goto planirali su da mu uzmu spermu i njome oplode jajašca ženke slona. Budući da bi rezultat bio hibridno potomstvo, a ne klonirani mamut, oni su zamislili korištenje isključivo sperme koja sadrži X hromozome za proizvodnju samo ženskog potomstva. Zatim, kada bi hibridne ženke dostigle pubertet, u njih bi bili implantirani embriji nastali fuzijom njihovih vlastitih jaja i sperme drugog mamuta. Tako bi, prema Iritanijevom predviđanju, mogli da stvore životinju čiji bi genom bio 88% identičan genomu mamuta u roku od samo 50 godina.

Nakon dvije ekspedicije 1997. i 1998. godine, Projektu Mamut je ponestalo novca i, uprkos svim naporima, sperma mamuta nikada nije pronađena.

Zatim, 2002. godine, pronađen je jukagirski mamut.

Svijet ove sedmice obilježava Dan slonova. Rusija više nema koga da štiti - mamuti koji su živeli na njenoj teritoriji izumrli su mnogo pre nego što se naša zemlja pojavila. Međutim, naučnici ne gube nadu da će oživjeti ove divove. Da li bi sada mogli da žive u modernom svetu?

Iako su mamuti dugo bili odsutni u prirodi, oni su i dalje nevidljivo prisutni među nama – u književnosti, crtanim filmovima, muzejima, na stranicama udžbenika. I ova legendarna slika uzbuđuje umove ne samo djece, već i naučnika.

Neki vunasti mamuti dostizali su visinu od 5,5 metara i težili 10-12 tona, duplo teži od afričkih slonova. Dugo se vjerovalo da su posljednji mamuti izumrli oko 8. milenijuma prije Krista. Međutim, nedavno se ispostavilo da je na ostrvu Wrangel, koji je sada dio Rusije, živjela posebna populacija koja se uništava, već u istorijsko vrijeme, prije samo 3,5 hiljade godina. Do tada su mnoge egipatske piramide već ušle u svoj drugi milenijum.

Posljednje utočište mamuta

Jedna od najvećih grobnica mamuta nalazi se u Novosibirskoj oblasti u oblasti koja se zove Volčja Griva. To je pravo blago za paleontologe - ovdje je velika koncentracija ostataka. Prva iskopavanja počela su sredinom prošlog stoljeća, ali Vukova griva je i dalje u vijestima nakon još jedne ekspedicije tamošnjih naučnika. Pretpostavlja se da na području veličine jedan sa osam kilometara počivaju kosti 1,5 hiljada mamuta. Čak se i selo pored tog mjesta zvalo Mamut.

22. septembra svijetom se proširila vijest da su naučnici otkrili još jedan ostatak na Volčajoj grivi s rekordnom koncentracijom: do 100 nalaza po kvadratnom metru. Šef laboratorije za mezozojske i kenozojske ekosisteme u TSU, Sergej Leščinski, koji je učestvovao u iskopavanjima, objašnjava ovu akumulaciju običnom statistikom: tamo gde životinje ostaju najduže, njihove su šanse da uginu veće.

Prema Leščinskom, mamute je Vukova griva privukla obiljem minerala sa vitalnim hemijskim elementima. “Tokom migracije, desetine ili čak stotine pojedinaca pohrlili su tamo u isto vrijeme”, napomenuo je on. Važno je napomenuti da je Vukova griva možda posljednje utočište mamuta u kontinentalnoj Evroaziji. Tomski naučnici imaju svoju verziju zašto su ovi moćni divovi izumrli.

Misterija izumiranja

Postoje dvije glavne teorije o uzroku izumiranja mamuta. Prvi je da su nestali zbog brzih klimatskih promjena. Drugi za sve krivi primitivne ljude koji su počinili pravi genocid nad mamutima. Svaki od njih ima nedostatke. Poznato je da su mamuti postojali stotinama hiljada godina, preživjeli više od jednog ledenog doba i više od jednog zagrijavanja. Krvožednost ljudi također ne podnosi kritike: na mnogim mjestima mamuti su počeli izumirati i prije nego što su se ljudi tamo pojavili.

"Sada hipoteza koju sam predložio postaje sve popularnija - ovo je geohemijska hipoteza", rekao je Leszczynski.

Prema njegovoj pretpostavci, mineralna glad je doprinijela izumiranju mamuta. To potvrđuje i hodočašće mamuta na Vukovu grivu - one životinje koje su doživjele biohemijski stres pohrlile su tamo.

Tomski naučnik nije isključio da bi moderna klima mogla biti pogodna za mamute. Ali on je izrazio skepticizam prema ideji njihovog oživljavanja. "Mislim da je ovo besmisleno - priroda ih je uklonila iz svoje hronike, zašto bi sve to vraćala", objasnio je Leshchinsky. Međutim, ne dijele svi naučnici ovu tačku gledišta.

Ima nade

Ruski istraživači sa Sjeveroistočnog federalnog univerziteta rade na problemu oživljavanja mamuta zajedno sa južnokorejskim kolegama, rekao je Semjon Grigorijev, viši istraživač u laboratoriji Muzeja mamuta na univerzitetu.

“Da smo bili skeptični prema ideji oživljavanja mamuta, vjerovatno ne bismo gubili trud. Teoretski, sada je moguće klonirati mamuta”, rekao je Grigorijev. Čitav problem je, prema njegovim riječima, pronaći živu ćeliju - od dugog boravka u permafrostu, DNK se raspada na zasebne dijelove koji nisu pogodni za kloniranje.

"Nadamo se da je među milionima ćelija preživjela barem jedna održiva, koju bismo mogli umnožiti kako bismo iskoristili jezgra", podijelio je naučnik iz Jakutska. Arheolozi su pronašli farmerke stare 6.000 godina

Ako poduhvat bude uspješan, takvo jezgro će biti usađeno u jaje slona i potom smješteno u matericu ženke slona. A u teoriji, nakon 22 mjeseca, trebalo bi da se rodi 100% beba mamuta.

Postoji još jedan način - temeljito proučiti DNK mamuta kako bi se izvršile odgovarajuće promjene u DNK njegovog najbližeg živog rođaka - indijskog slona. Američki genetičar George Church radi upravo na ovom području.

Rezultirajući genetski modificirani slon neće se mnogo razlikovati od mamuta, ali je malo vjerovatno da će se neke greške izbjeći, primijetio je Grigoriev, budući da će biti potrebno izvršiti desetine hiljada promjena u genomu slona.

Zašto su Rusiji potrebni sopstveni "slonovi"

Međutim, čak i takav "vještački" mamut može donijeti mnogo koristi, siguran je Nikita Zimov, šef jedinstvenog rezervata "Pleistocenski park" na sjeveroistoku Jakutije. „Ako može da živi u našem parku, da jede travu, da preživi zimu, da se guši, onda mi ništa više ne treba“, uveravao je specijalista. Također je primijetio rad Churcha i predložio da će se "krznena stvorenja" pojaviti za 10-15 godina.

Kreatori "Pleistocenskog parka" pokušavaju da rekreiraju ekosistem "mamutske tundre-stepe", koji je biološki za redove veličine produktivniji od tundre. Sada tamo žive životinje iz doba mamuta - sobovi, losovi, mošusni volovi, a umjesto bizona naselili su se bizoni, koji su za dvije decenije već značajno promijenili stanište. Otkriven je pravi uzrok smrti drevnih Maja

Kreatori takođe imaju dugoročne planove da park nasele grabežljivcima - rtskim lavovima sa gustom grivom koja se na stomaku pretvara u krzno - njihovi potomci su sačuvani u Novosibirskom zoološkom vrtu. Prema Zimovu, ako bude uspješan, Čerč također planira smjestiti svoje mamute u "pleistocenski park".

Mamuti bi imali značajan uticaj na obnovu nekadašnjeg bogatog ekosistema. „Sada je ogromna teritorija krajnjeg sjevera, u stvari, gola pustinja. Obnova mamutske tundre stepa je ogromna dividenda za lokalno stanovništvo i državu u cjelini“, zaključio je Zimov.

Za vrijeme mamuta, ova zemlja je hranila milione biljojeda, ne inferiorno u odnosu na afričke savane.

Zimov je izrazio uvjerenje da mamuti mogu postojati u savremenim uslovima širom Sibira, budući da su se u prošlosti nalazili u Evroaziji od Španije do Kine i od Novosibirske regije do Arktičkog okeana. Bili bi u stanju da se prilagode zalihama hrane, a ako se nešto desi, mogli bi se loše ponašati na poljima farmera. "Ako stavite mamuta u polje pšenice, on će rado trčati oko njega i jesti ga, i osjećat će se odlično", rekao je specijalista sasvim ozbiljno.

Ali čak i ako pokušaji naučnika ne budu krunisani uspjehom, rad na oživljavanju mamuta i dalje će se isplatiti, napomenuo je Semyon Grigoriev. "Ovo će pomoći u stvaranju nekih tehnologija koje će spasiti ugrožene vrste živih životinja", objasnio je. A mamuti, prema njegovim riječima, čak i kada su mrtvi, već pomažu očuvanju slonova - zahvaljujući desetinama tona mamutovih kljova smanjena je potražnja za slonovskim kljovama, a to doprinosi njihovom opstanku.

Donijete su iz Južne Koreje kao poklon Sjeveroistočnom federalnom univerzitetu (NEFU). Sva tri psa su klonovi. Stvoreni su iz ćelija najboljeg psa tragača u Koreji (i stoga bi trebali naslijediti njegove kvalitete) u laboratoriji prof. Hwang Woo Seok, naučnik sa ambicioznim planovima. Zajedno sa ruskim kolegama planira da klonira izumrle životinje iz ledenog doba, prvenstveno mamute.

Ne razbijajte svoj DNK!

U Muzeju mamuta, muškarac i dječak od oko sedam godina stoje ispred ogromnog skeleta. „Tata, da li je istina da naučnici žele da ožive mamuta?“ - "Ispostavilo se da da." - „Ali kako će to uraditi? Sve što je od njega ostalo su njegove kosti!”

Dok beba muči svog naučno neukog oca pitanjima, četiri sprata iznad, u centru "Molekularna paleontologija", zaposlenici jedinstvene laboratorije pažljivo proučavaju ono što posetioci muzeja ne mogu da vide - meko tkivo mamuta pronađeno 2013. na Malom Ljahovskom. Ostrvo u Arktičkom okeanu. Kada su članovi ekspedicije otkrili njene ostatke, nisu mogli vjerovati svojim očima: tkanine su bile savršeno očuvane - mekane, crvene. A kada se pijukom probijao kroz ledene praznine oko tijela, iscurila je tamnocrvena tekućina, za koju se ispostavilo da je krv životinje koja je umrla prije više od 43 hiljade godina. Stručnjaci su u njemu pronašli leukocite i hemoglobin.

“Ali krv je još uvijek neprikladna za kloniranje. Moramo tražiti žive ćelije u mišićnom tkivu”, kaže Semyon Grigoriev, direktor Muzeja mamuta, glavni istraživač NEFU. — Pronalaženje jezgra ćelije sa očuvanom DNK je prvi zadatak našeg projekta. Svojevremeno smo sarađivali sa Japancima, oni su izveli tri ekspedicije u Jakutiji, nadajući se da će pronaći živu spermu mamuta i njome oploditi slona. Ali ovo je općenito nerealna ideja. A onda su Korejci krenuli na nas. Profesor Hwang Woo Seok je rekao da je dugo sanjao o kloniranju mamuta. Ima veliko iskustvo u kloniranju životinja. Korejci su nam dali opremu koja traži žive ćelije u tkivima fosilnih životinja. Sada imamo jedini naučni centar u Rusiji koji se bavi takvim istraživanjima.”

Ako se može pronaći živa ćelija drevnog diva, jezgro će biti izvađeno iz nje i presađeno u jaje slona. Zatim stimulišu početak diobe i embrion stavljaju u matericu slona, ​​koji će postati surogat majka bebe mamuta. Sve izgleda lijepo, ali poteškoća ima više nego dovoljno.

“Malo je vjerovatno da su se mamuti smrzli na poseban način, vodeći računa o naučnicima koji bi željeli da ih kloniraju u budućnosti. Od dugog boravka u permafrostu, ćelija gubi svoj integritet, isto važi i za DNK u njenom jezgru, objašnjava Sergej Kiseljov, profesor na Institutu za opštu genetiku Ruske akademije nauka, doktor bioloških nauka. — Molekul DNK se raspada u komadiće, a za kloniranje je potreban kompletan genom. Vjerovatno, ako dugo tražite, onda među desetinama hiljada triliona ćelija možete pronaći onu u kojoj će svi lanci DNK biti netaknuti. U ovome nema ničeg antinaučnog. Ali ovo neće biti dovoljno. Niti u jezgru moraju biti "upakovani" na određeni način."

Konačno, postoje mnogi problemi kako izvaditi jaje iz ženke slona, ​​a zatim ga, nakon što je oplođeno, vratiti nazad. A čak i nakon ovoga, možemo se nadati samo slučaju - embrion možda neće zaživjeti.

Kolaž AiF/ Andrej Dorofejev

"Fokus" sa slonom

Međutim, naučnici nisu obeshrabreni: osim klasičnog kloniranja, postoji još jedan način za oživljavanje mamuta. Ovo je metoda "šivanja DNK".

"On više obećava, iako izgleda fantastično", siguran sam Albert Protopopov, šef odjela za proučavanje faune mamuta Akademije nauka Republike Saha (Jakutija). - Koja je poenta? Pošto imamo na raspolaganju fragmente DNK lanaca, to znači da možemo pokušati da ih spojimo. Ili uzmite genom indijskog slona i prilagodite ga tako da postane sličan genomu mamuta. Američki naučnici su već nešto postigli.”

Genetičari sa Harvarda predložili su tehnologiju koja se može koristiti za uklanjanje i zamjenu fragmenata DNK u genomu životinja. Tehnikom su uspješno ubacili u genom stanica kože slona one gene mamuta koji su navodno zaslužni za njegove tipične karakteristike - male uši, debeli sloj potkožnog masnog tkiva, duga kosa, smeđa boja. I "trik" je bio uspješan - ćelije su preživjele transformaciju! Direktor istraživanja George Church izjavio je da bi se krzneni divovi sa stablima mogli vratiti na Zemlju za 7-10 godina.

Postavlja se pitanje: ako se mamut vrati u prirodu, gdje će živjeti? Na sjeveroistoku Jakutije ga već čekaju. Od kasnih 1980-ih tu se realizuje jedinstven naučni projekat „Pleistocenski park“. Cilj je da se obnovi "mamutska stepa" koja je nekada hranila milione biljojeda. Da, da, na mjestu beživotne tundre prije 10 hiljada godina prostirale su se bujne livade, slične afričkim savanama, gdje su živjeli vunasti nosorozi, bizoni, mošusni volovi i isti mamuti. Jeli su travu i vraćali organsku materiju potrebnu biljkama u tlo (u obliku stajnjaka). A kada je čovjek istrijebio životinje, i stepa je nestala, ustupajući mjesto močvarnoj tundri.

Sada su naučnici naselili teritoriju ogromnog parka jakutskim konjima, irvasima, losovima, bizonima... Vlasnik ovih zemalja je nestao - mamut. Štaviše, stručnjaci su izračunali: ponovno stvaranje „mamutskih stepa“ na našem sjeveru zaustavit će ispuštanje metana iz močvara i jezera, što znači da će usporiti proces globalnog zagrijavanja, koji prijeti cijeloj planeti!

“Čovjek je kriv prije mamuta. Ali greške se moraju ispraviti”, oprašta mi se Semjon Grigorijev. “Vjeruj mi, jednog dana ćemo ga sigurno vratiti.”

Do relativno nedavno, prije 2 miliona - 10 hiljada godina, na Zemlji su živjele potpuno različite životinje. Sabljozubi tigrovi, vunasti nosorozi, pećinski medvjedi, primitivni bizoni i mamuti lutali su prostranstvima Evroazije. Ali svi su nepovratno izumrli danas se mogu vidjeti samo na slici ili u muzeju.

Mnogi od nas bi željeli uživo vidjeti životinju iz prošlosti, na primjer, mamuta - dlakavog diva iz ledenog doba koji je konačno nestao s lica Zemlje prije otprilike 10 hiljada godina. Naučnici su dugo objavili svoju namjeru da uskrsnu ovu izumrlu životinju. Koliko su napredovali u svom poslu i koliko brzo ćemo vidjeti tek rođenu bebu mamuta? Zašto su mamuti danas potrebni?

Genetski inženjering u službi "vaskrsnuća"

Moderna nauka zna nekoliko načina da se oživi vunasti div.

Prvi metod - mamut se može klonirati. Da biste to učinili, potrebno je pronaći ostatke životinje u permafrostu, izvući sačuvana jezgra iz ćelija, „izvući“ DNK iz njih, umetnuti je u jaje životinje srodne vrste, dobiti embrion i stavite ga u matericu. Onda je na surogat majci.

Tim putem idu naučnici iz Rusije i Južne Koreje. Specijalisti sa Sjeveroistočnog federalnog univerziteta traže sačuvane ostatke mamuta i pokušavaju izolovati DNK iz tkiva životinje. Predstavnici korejske fondacije za istraživanje biotehnologije Sooam Biotech dešifruju DNK i dijele napredno iskustvo kloniranja s ruskim naučnicima.

U okviru ovog projekta u Jakutiji je 2015. godine otvoren međunarodni centar „Molekularna paleontologija“, čiji zaposleni proučavaju ćelije i DNK mamuta i drugih drevnih životinja. Tokom proteklih nekoliko godina, naučnici nisu prijavili veći napredak u svom radu. To je vjerovatno zbog činjenice da su šanse za pronalaženje ćelije mamuta sa preživjelim jezgrom izuzetno male.

Metod dva. Da bi se rodila beba mamuta potrebno je stvoriti umjetni DNK. To je postalo moguće zahvaljujući zamjeni fragmenata genoma srodne životinje, izvršenoj pomoću CRISPR/CAS tehnologije “prepisivanja” genoma koja se pojavila 2012. godine. Potonje omogućava izvođenje različitih manipulacija s genima - ciljano mijenjanje i brisanje proizvoljnih gena u DNK sisara.

Tim putem je krenula istraživačka grupa sa Univerziteta Harvard (SAD), koju je vodio profesor George Church. Naučnici su odlučili da ubace gene mamuta u DNK najbliže srodne životinje - indijskog slona. Da biste to učinili, morate izolirati DNK iz tkiva mamuta, odrediti koji su geni odgovorni za važne osobine vrste, a zatim ih "izrezati" i smjestiti u DNK somatske ćelije slona. Zatim morate uzeti embrij iz ove ćelije i izvesti ga, opet uz pomoć surogat majke ili umjetne materice.

Naučnici sa Harvarda su 2015. uspjeli izolirati 14 gena mamuta i ubaciti ih u DNK ćelije slonove kože, gdje su funkcionisali kao normalne komponente DNK. Korišteni su geni zaslužni za tipične karakteristike mamuta, koje pomažu životinji da izdrži ekstremnu hladnoću - duga dlaka, debeli sloj potkožne masti, male uši i hemoglobin. Naučnici su tada mogli da razmnožavaju ćelije sa ovom "mozaičkom" DNK.

Sada naučnici treba da pretvore nastale ćelije u tkivo i postaraju se da promjene u genima dovedu do željenog rezultata. Tada će se iz tkiva formirati životinjski organi i stvoriti vještački embrion. Planirano je da se potonji ugradi u matericu surogat majke slonice ili u umjetnu matericu. Profesor Church preferira drugu opciju, jer u ovom slučaju ženka ugrožene vrste ne bi morala biti izložena riziku. Church i njegov istraživački tim planiraju podijeliti najnovije rezultate svog rada s javnošću u ljeto 2017.

Neki naučnici vjeruju da je moguće rekreirati cijeli genom mamuta. Stručnjak za drevni DNK Beth Shapiro sa Univerziteta Kalifornije (SAD) tvrdi da je oživljavanje mamuta sasvim moguće. Ostaci mamuta koje su koristili naučnici dobro su očuvani, koji su ležali u smrznutom stanju više od 30 hiljada godina.

Pola mamut, pola slon

Ako naučnici sa Harvarda uspiju da ostvare svoje planove, onda, nažalost, neće biti potrebe da se govori o pravom uskrsnuću mamuta. Ono što se može roditi kao rezultat mukotrpnog rada američkih genetičara je hibrid mamuta i slona, ​​odnosno slona nalik mamutu koji može živjeti u arktičkoj klimi.

Upravo je azijski slon, najbliži srodnik mamuta, izabran da "uskrsne" mamuta. Vode svoje porijeklo od zajedničkog pretka koji je živio na Zemlji prije 2,5-5 miliona godina. Osim toga, azijski slon je kritično ugrožena vrsta.

Ako bude uspješan, Profesor Church planira "uskrsnuti" mnoge ženske i muške primjerke i zadržati ih u otvorenom parku sa susjednim kancelarijskim prostorijama. Provest će neophodne veterinarske procedure i dalje istraživanje.

Ako mladi prežive, naučnik bi ih želio smjestiti na mjesto gdje još gotovo da nema ljudi. Na taj će način moći proširiti stanište životinja proboscisa i pomoći u spašavanju vrste od izumiranja. Profesor Church sanja o naseljenju sjeverne Kanade i Sibira slonovima-mamutima. On vjeruje da će "uskrsnuće" velikih životinja pomoći stabilizaciji ekosistema tundre, kojem prijeti odmrzavanje permafrosta, i očuvati sve manje rezerve ugljika.

Činjenica je da tlo Sibira akumulira najveću rezervu stakleničkih plinova na Zemlji. Količina ugljičnog dioksida i metana koja će se osloboditi ako se tundra počne topiti premašuje količinu ugljika sadržanu u atmosferi i svim šumama naše planete. Ali kakve veze s tim imaju mamuti?

Grupa ruskog ekologa Sergeja Zimova sprovela je eksperimente u Sibiru sa ciljem imitiranja ponašanja mamuta. Kada se mamuti kreću po snježnoj površini, probijaju se kroz snijeg i puštaju hladan zrak u njega. Naučnici su koristili tenkove za rušenje drveća, baš kao što su to činili mamuti u prošlosti i slonovi danas. Drveće koje pada zimi šiba snijeg, čime se povećava njegova izolacijska svojstva i stabilizira temperatura tla, a ljeti povećava koeficijent sunčeve refleksije. Tokom eksperimenata je otkriveno da je temperatura tla u eksperimentalnom sektoru bila 20 stepeni Celzijusa niža od temperature tla u susjednim područjima koja nisu bila zahvaćena eksperimentom.

Druga strana "uskrsnuća"

Biološki materijal koji koristi Churchova grupa dolazi od ostataka mamuta pronađenih na Wrangel Islandu, posljednjem utočištu izumrlih životinja. Postoji teorija prema kojoj su bolesti izazvane inbreedingom odigrale značajnu ulogu u izumiranju populacije mamuta koji su naseljavali ovo ostrvo.

Neki naučnici smatraju da je Churchov projekat osuđen na propast, jer ako on i njegove kolege uspiju stvoriti mamuta sličnog slonu, on će biti osjetljiv na bolesti od kojih su patili njegovi preci. Sam profesor Church ne dijeli skepticizam svojih protivnika i tvrdi da njegova grupa koristi ispravljene, zdrave alele gena mamuta i stalno provjerava rezultate.

Profesor Metju Kob sa Univerziteta u Mančesteru (Velika Britanija) izražava zabrinutost da će, ako naučnici uspeju da uzgoje embrion u veštačkoj maternici, nastala životinja biti lišena prenatalne interakcije sa svojom majkom i to će negativno uticati na njenu psihu. Osim toga, nejasno je hoće li slonovi prihvatiti novorođenče kao „svoje“: mamuti i slonovi su društvene životinje i za njih je važna aktivna interakcija s drugim jedinkama njihove vrste.

Dodajmo da sama ideja o obnavljanju vrsta koje su odavno nestale sa lica Zemlje nalazi mnogo protivnika. Na primjer, profesor Hugh Possingham sa Univerziteta Queensland (Australija) vjeruje da bi „uskrsnuće“ izgubljenih vrsta moglo dovesti do daljeg gubitka biodiverziteta, budući da troškovi oživljavanja mrtvih vrsta uvelike premašuju cijenu očuvanja postojećih vrsta.

Dopisnica LiveSciencea Stephanie Pappas napominje da ako bi novozelandska vlada financirala "uskrsnuće" 13 izumrlih životinjskih vrsta i njihovo održavanje, onda bi morala napustiti ideju financiranja programa očuvanja za 33 vrste koje su sada ugrožene izumiranja.

Ipak, ako američki projekat “uskrsnuća” mamuta bude uspješan, novorođena beba mamuta će, bez sumnje, označiti novu etapu u razvoju nauke. Nadajmo se da ako se životinja zaista rodi, neće samo zadovoljiti našu dokonu radoznalost, već će moći donijeti stvarne koristi čovječanstvu u borbi protiv globalnog zagrijavanja i očuvanju biodiverziteta.