Можно ли воскресить мамонтов, от чего умерла овечка Долли, кто такие люто-волки и зачем клонируют коров? На эти интригующие вопросы ответил кандидат биологических наук, сотрудник Новосибирского института цитологии и генетики Нариман Баттулин. Он выступил в Красноярске в информационном центре атомной энергетики и поделился, какие проблемы решает современная мировая генетика.

 

Список на воскрешение

 

В этом году тема воскрешения древней мегафауны оказалась одной из самых обсуждаемых в средствах массовой информации. Поводом стало заявление одной из американских компаний о том, что она собирается вернуть к жизни мамонтов, шерстистых носорогов и других вымерших животных. В качестве доказательства, что это возможно, представители организации продемонстрировали шерстистую мышь, полученную в результате генетических экспериментов. У грызуна, показанного публике, — длинный рыжий мех, такой же, как у не доживших до наших дней мамонтов.

По словам Наримана Баттулина, у американцев в списке на воскрешение уже порядка ста животных. Однако, как отмечает новосибирский исследователь, создание шерстистой мыши не имеет особого отношения к воскрешению мамонтов. Их роднит только цвет и длина меха.

— Мамонты вымерли относительно недавно (в разных регионах мира от 10 тысяч до двух тысяч лет назад), — рассказал учёный. — Мы можем попробовать вычислить участки генома, которые делают мамонта шерстистым, и перенести эти признаки современному индийскому слону. Логика эксперимента с мышкой в том, что мы не воскрешаем само животное, а воспроизводим его характерные признаки. Например, внешний вид шерсти. На грызунах американские учёные всего лишь показали, как, используя мутации, можно отрастить длинные рыжие волосы.

Щенки люто-волка

 

Шерстистая мышь — первый продукт, представленный американцами мировой общественности. После этого исследователи продемонстрировали “воскрешение” — будем всё же брать это слово в кавычки — ещё одного зверя. Им стал пещерный волк, или люто-волк, который жил в ту же плейстоценовую эпоху (период с 2,6 миллиона лет до 12 тысяч лет назад), что и мамонты. Их ДНК также сохранилась. И некоторые генетические варианты учёным удалось перенести современному волку. В результате родились три щенка.

— Речь идёт о 14 генетических вариантах, которые были обнаружены у люто-волка, — продолжает сибирский учёный. — Некоторые из них определяют размер особи и цвет её шерсти. Щенки люто-волка получились чуть больше, чем их современные сородичи. По мне, конечно, это не совсем воскрешение. Люто-волка от обычного волка всё-таки отличают не 14 генетических вариантов, а многие тысячи.

Однако эти исследования оказались очень успешными с коммерческой точки зрения. Рыночная стоимость американской компании, которая занимается “воскрешением”, на момент её открытия составляла сотни миллионов долларов, а сейчас — порядка 10 миллиардов.

— Очень странно, что люди готовы давать деньги на такие идеи, — отмечает лектор. — Это сильно отвлекает от спасения целых экосистем, которые человечество прямо сейчас разрушает. А ведь задача науки — сохранять биоразнообразие, а не заниматься хайпом (шумихой в медиа. — Ред.).

Как рождалась Долли

 

При этом, как утверждает эксперт, генные технологии, которые сейчас активно обсуждаются в СМИ, базируются на давно известной методике — клонировании.

— За эту технологию несколько лет назад дали Нобелевскую премию Джону Гёрдону, — говорит генетик. — В детстве он мечтал стать учёным, но в школьной характеристике ему написали, что это точно не его, что никакой науки ему не видать. Парень не прислушался к чужому мнению, продолжил заниматься любимым делом — наукой, наклонировал лягушек и открыл большие возможности для развития генетики. А самое известное клонированное животное — овечка Долли (родилась 5 июля 1996 года в Шотландии. — Ред.). Это первая генетическая копия своей матери, первая и последняя овца, которая появлялась на обложке журнала Time. Надо сказать, что Долли — знаменитость от мира овец и жила с большими удобствами. К сожалению, от этого и умерла — от комфорта. Долли всё время провела в помещении, в конце концов подхватила вирус, который есть у овец, и победить его не смогла.

Что нужно, чтобы появилась Долли? Для этого берётся эмбрион на ранних сроках развития, из него удаляется собственный генетический материал, на место которого внедряется ДНК из клетки другого организма. Эмбрион подсаживают суррогатной матери, он растёт внутриутробно, и в результате получается Долли. Это похоже на экстракорпоральное оплодотворение, но, конечно, технологически клонирование сложнее. Чтобы выполнить процедуру, нужны специальный микроскоп, манипуляторы, которыми можно переносить материал.

— Несмотря на сложности, на сегодня клонировано примерно 20 видов животных, — утверждает Нариман Рашитович. — Создаются копии верблюдов — любимчиков арабских шейхов, клонируют хорьков, собак, оленей, ослов, баранов. Отдельно стоит поговорить о кошках. Вот мама и её копия (показывает на слайд презентации. — Ред.). На кошек у нас глаз хорошо натренирован, это вам не овцы, тут не обманешь! Мы видим, что внешне эти животные отличаются, хотя генетически мама и её клон абсолютно идентичные. Это показательно, потому что скопировать легко, а вот повторить фенотипически — по внешнему виду — далеко не всегда возможно. Например, окраска шерсти возникает абсолютно случайно, её воспроизвести нельзя.

Дети Ясуфуку

 

— А вот человек очень тяжело клонируется, — поделился со зрителями Нариман Баттулин. — Смотрели сериал “Клон”? Так вот там всё неправда! В реальной науке была даже криминальная история. Один учёный из Южной Кореи заявил, что ему удалось клонировать человека. Исследователь стал знаменитым. Однако позже выяснилось, что результаты исследований сфальсифицированы.

Тем не менее кое-какие успехи в этом направлении всё же есть. Как пояснил генетик, до рождения клонированных человеческих детёнышей ещё не дошло, но эмбрионы создают, чтобы получать из них стволовые клетки. Это называется терапевтическим клонированием. Экспериментаторы считают, что в перспективе из данных клеток смогут создавать новые органы для людей с различными патологиями.

Но вернёмся к мамонтам. Насколько реально вообще воскресить этих вымерших животных? По словам генетика, сделать такое тоже не так-то просто.

— В Японии учёные клонировали мышку, чей труп пролежал в лабораторном морозильнике 16 лет, — рассказал Нариман Рашитович. — Вообще, глядя на морозильники в нашей лаборатории в Новосибирске, я не удивляюсь, что и там такие мышки есть. Так вот японские учёные отыскали замороженный трупик мышки, вытащили из него мозг, оказалось, что в нём есть вполне нормальные клетки. Использовали их для клонирования, родилась мышь. Таким образом, выяснилось, что 16 лет заморозки — это не приговор для клонирования.

После этого открытия произошло ещё более замечательное событие. Учёные воскресили брутального быка Ясуфуку. Это ещё одна мировая знаменитость — основоположник породы хидагю, от которого путём искусственного осеменения родились 40 тысяч телят.

— Ясуфуку был настолько знаменитым, что умер своей смертью, — говорит генетик. — С сельскохозяйственными животными такое случается нечасто. Однако то, что он умер, заметили не сразу, а только через 13 часов. Решили разобрать быка на органы и сложить в холодильник. Взяли его семенники, завернули в фольгу и кинули в морозилку. Через 10 лет про них вспомнили и переложили в жидкий азот — ещё на три года. А когда вышла статья про мышку, взяли семенники и воскресили Ясуфуку. Получили трёх телят. Правда, выжили не все из них. У клонов в целом больше проблем со здоровьем, чем у животных, появившихся обычным путём. В начале выступления я приводил в пример люто-волков. То, что они родились здоровыми, это большая победа.

30 миллионов частей ДНК

 

Итак, наука выяснила, что замороженные ткани могут стать материалом для клонирования. Как отмечает генетик, когда появилась в СМИ эта информация, первое, о чём подумала широкая общественность, — в Сибири ведь есть вечная мерзлота, а в ней мамонты лежат как в морозильнике…

— Учёные этой идеей давно болеют и пытаются её реализовать, — объясняет Нариман Рашитович. — Даже выходила статья, где сообщалось, что в клетках, выделенных из 28-тысячелетнего мамонтёнка, при попытках клонирования наблюдались признаки биологической активности. Это клетки мамонтёнка Юки. Он 28 тысяч лет пролежал во льду, то есть был мёртвым, это вам не 16 лет в морозильнике. У него изъяли мягкие ткани и попытались клонировать. Вот так выглядят эти ткани (показывает на слайд презентации. — Ред.). По виду похожи на мясные чипсы, высушенные. Чтобы кого-то клонировать, нужен целый геном. А здесь (из-за заморозки. — Ред.) ДНК как бы рвётся, ломается.

Для наглядности учёный сравнил геном с вазой, которую не просто разбили, а перемололи в муку, и объяснил, что ДНК мамонта содержит шесть миллиардов пар нуклеотидов. При этом средний размер фрагмента генома у образца, взятого от Юки, — 200 нуклеотидов. Не нужно быть знатоком математики, чтобы посчитать, что ДНК Юки разрушилась на 30 миллионов частей. Собрать их вместе — всё равно что склеить обратно вазу, перемолотую в муку, и ни разу не ошибиться с расположением кусочков.

— Поэтому пока единственная возможность воскресить мамонта — это сделать индийского слона шерстистым, нарастить ему волосы, — объяснил генетик. — Зато у каждого есть возможность приобщиться к клонированию — сделать для себя копию пёсика, кошки или любимой лошади.

Слон для Якутии

 

Зачем вообще воскрешать мамонтов? Например, по словам Наримана Рашитовича, чтобы создать близ полярного круга, в Якутии или в Канаде, парк, где смогут гулять и есть ягель представители плейстоценовой фауны. Однако если это будут мамонты, созданные путём редактирования генома слонов, для выживания им недостаточно густой рыжей шерсти. Придётся этим животным также изменить размер ушей, потому что те, что есть у слонов, точно не выдержат морозов. И вообще нужно будет сделать этих гигантов более холодостойкими. Впрочем, эксперименты, в которых учёные пытаются придать животным какие-то новые характеристики, тоже проводятся, но имеют уже более практический характер.

— Это может быть интересно для сельского хозяйства, — объяснил генетик. — Вот сейчас меняется климат, и в Бразилии становится слишком жарко для традиционной для этой страны мясной породы коров. Можно исправить некоторые гены, сделать для Бразилии коров более теплолюбивыми, а для Якутии, наоборот, более холодостойкими. Чтобы решить эту задачу, мы можем потренироваться на мамонтах, потому что они привлекают финансирование.

Кстати, над созданием более холодостойких организмов работают и сибирские учёные. В институте цитологии и генетики, где трудится Нариман Баттулин, соответствующие опыты проводят над мышами.

— Мы проверяли гипотезу, что вот этот ген точно влияет на холодостойкость, — объяснил исследователь. — Взяли генетический вариант, который обнаружили у якутской коровы, и перенесли его мышке, у нас родился детеныш не такой брутальный в смысле длинных и рыжих волос, зато более хладоустойчивый. Такие эксперименты помогают понять, как вообще генетика работает. Может быть, в результате откроем механизм, благодаря которому будет проще перевозить органы для трансплантации. Это ведь тоже большая проблема.

В тему

Британец Джон Гёрдон и японец Синья Яманака стали лауреатами Нобелевской премии 2012 года. Они обнаружили, что специализированные клетки, например клетки кожи, можно перепрограммировать и заставить меняться для формирования любых тканей организма.