02.11.2009 | Наука
Два шага к мамонтуС момента открытия технологии клонирования в воздухе носится идея воскрешения вымерших животных
С момента открытия технологии клонирования в воздухе носится идея воскрешения вымерших животных.
К сожалению, самым популярным персонажам геологического прошлого – динозаврам – открытие Иэна Уилмута помочь не в силах: от них до нас дошли лишь минерализованные кости, не содержащие нуклеиновых кислот. Но вот с мамонтом, казалось бы, проблем быть не должно: вечная мерзлота сохранила для нас целые туши мохнатых гигантов.
К тому же у них есть живые близкие родственники – современные слоны, самок которых можно использовать в качестве доноров яйцеклеток и суррогатных матерей.
Беда в том, что при замораживании тел животных образующиеся кристаллики льда разрушают внутриклеточные мембраны. Содержимое клеточных ядер становится доступным для ферментов-нуклеаз, разрушающих ДНК. Даже при температурах -20 и ниже эти ферменты обладают некоторой активностью – очень низкой, но достаточной, чтобы за прошедшие тысячелетия порубить генетический аппарат всех клеток на отдельные фрагменты. В результате замороженные мамонтовые туши не содержат не только пригодных для «оживления» клеток, но даже ни единой целой хромосомы.
Новый всплеск надежд был вызван сообщением о том, что сотрудникам Центра эволюционной биологии в Йокогаме удалось клонировать мышей, замороженных 16 лет назад.
Из клеток различных тканей японские ученые получили 13 жизнеспособных эмбрионов, четверо из которых дожили до рождения, а два – выросли в полноценных взрослых грызунов.
Однако авторы работы поспешили охладить энтузиазм воскресителей, указав на принципиальные различия между их объектом и мамонтом. Во-первых, мышей замораживали медленно и плавно, предварительно насытив их ткани криопротекторами (веществами, предотвращающими повреждение мембран льдом) и ингибиторами нуклеаз. Во-вторых, их хранили при очень низкой – намного ниже, чем у мерзлой почвы – температуре. И уж в любом случае за сотни веков повреждений неизбежно накапливается больше, чем за полтора десятилетия.
Но всего через несколько недель после японцев сотрудники Пенсильванского университета сообщили о «черновой» расшифровке генома шерстистого мамонта. Источником материала для исследования послужили образцы двух самок, живших в Сибири 20 и 60 тысяч лет назад. Расшифрованная последовательность состоит примерно из 4 млрд пар нуклеотидов. Впрочем, сами ученые предполагают, что собственно геном мамонта включает в себя около 3,3 млрд «букв», как у его ближайшего живого родича – африканского слона. Остальное – генетический материал попавших на шерсть микроорганизмов.
Работа еще продолжается, но даже предварительная публикация стимулировала обсуждение идеи о том, что целостный геном мамонта когда-нибудь удастся смонтировать искусственно или реконструировать из слоновьего, заменив «разночтения».
После чего реконструированные хромосомы будут пересажены в живую слоновью клетку и т. д.
Справедливости ради следует заметить, что несмотря на все успехи генной инженерии она в обозримом будущем вряд ли будет способна на столь тонкие и сложные манипуляции.
Но даже если клонировать мамонтов когда-нибудь удастся, встанет вопрос: а куда их выпускать?
Мамонт был жителем совершенно особого ландшафта – тундростепи (ее еще называют «мамонтовой степью»). Ее существование обеспечивали материковые ледники, с таянием которых тундростепь исчезла с лица земли. А в отличие от вымерших видов вымершие биоценозы не обладают геномами, по которым их можно было бы восстановить.
Еще с XIX века, с первых шагов демографической статистики, было известно, что социальный успех и социально одобряемые черты совершенно не совпадают с показателями эволюционной приспособленности. Проще говоря, богатые оставляют в среднем меньше детей, чем бедные, а образованные – меньше, чем необразованные.
«Даже у червяка есть свободная воля». Эта фраза взята не из верлибра или философского трактата – ею открывается пресс-релиз нью-йоркского Рокфеллеровского университета. Речь в нем идет об экспериментах, поставленных сотрудниками университетской лаборатории нейронных цепей и поведения на нематодах (круглых червях) Caenorhabditis elegans.