Glavni drugo

De-izumiranje

Sadržaj:

De-izumiranje
De-izumiranje

Video: How Asteroids Really Killed The Dinosaurs - Part 2 | Last Day Of The Dinosaurs 2024, Svibanj

Video: How Asteroids Really Killed The Dinosaurs - Part 2 | Last Day Of The Dinosaurs 2024, Svibanj
Anonim

U srpnju 2014., časopis Science objavio je poseban niz radova posvećenih temi gubitka vrsta i potrebi za novim pristupima očuvanju divljih životinja - među njima i istrebljenje (poznato i kao uskrsna biologija), proces oživljavanja vrsta koje izumrli ili su izumrli. Sveučilište Otago, NZ, zoolog Philip J. Seddon i njegovi kolege, autori rada predstavljenog u seriji, sugerirali su da problem nije u tome hoće li doći do istrebljenja - znanstvenici su bili bliži nego ikad prije da se to dogodi - već kako učinite to na način koji bi koristio očuvanje. Posebno izdanje uslijedilo je nakon prošlogodišnjeg događaja TEDxDeExtinction, visoko publicirane konferencije na kojoj su ključne figure na terenu govorile o znanosti, obećanjima i rizicima odumiranja.

Vraćanje natrag.

Iako se to jednom smatralo maštovitim pojmom, mogućnost vraćanja izumrlih vrsta povećana je napretkom tehnologije selektivnog uzgoja, genetike i reproduktivnog kloniranja. Ključni među tim napretkom bio je razvoj tehnike devedesetih godina poznate kao nuklearni prijenos somatske stanice (SCNT), koja je korištena za proizvodnju prvog klona sisavaca, ovce Dolly (rođena 1996, umro 2003).

2009. godine, koristeći SCNT, znanstvenici su prvi put gotovo postigli izumiranje, pokušavajući vratiti izumrli pirinejski ibex (ili bucardo, Capra pyrenaica pyrenaica). Klon je proizveden iz sačuvanih tkiva, ali umro je od teškog oštećenja pluća u roku od nekoliko minuta od rođenja. Skorašnji uspjeh pokušaja pokrenuo je raspravu o tome treba li vrste vratiti na istrebljenje i vraćaju li ih natrag, kako to treba učiniti i kako njima treba upravljati.

Mnoge su vrste kandidatkinja za uklanjanje izumiranja. Neki od važnih primjera su vunati mamut (Mammuthus primigenius), putnički golub (Ectopistes migratorius), tilacin ili marsupial vuk (Thylacinus cynocephalus) i žaba koja prosipa želudac (Rheobatrachus silus). Istrebljenje se ne širi na dinosauruse, dijelom i zbog ekstremne starosti uzoraka i teške degradacije DNK tijekom vremena.

Alati za oživljavanje vrsta.

Mogućnost vraćanja izumrlih vrsta prvi put je istražena početkom 20. stoljeća, pristupom poznatim kao uzgoj (ili uzgoj natrag). Natrag uzgoj, za proizvodnju pasmine koja pokazuje osobine divljih predaka, temelji se na principima selektivnog uzgoja, koji su ljudi stoljećima koristili za razvoj životinja s željenim osobinama. U 1920-im i 30-im godinama njemački zoolozi Lutz i Heinz Heck križali su različite vrste goveda u pokušaju da uzgajaju pasminu za životinju koja nalikuje aurochima (Bos primigenius), izumrloj vrsti europskih divljih volova, predaka modernim govedima. Braća Heck križali su suvremenu stoku koristeći povijesne opise i koštane uzorke koji su pružali morfološke podatke o aurohima, ali nisu imali uvid u genetsku povezanost životinja. Kao posljedica toga, rezultirajuća hekkova goveda imala je malu sličnost s auroksima.

U drugom dijelu 20. stoljeća pojavili su se alati koji su znanstvenicima omogućili izoliranje i analizu DNK iz kostiju, dlake i drugih tkiva mrtvih životinja. Zajedno s napretkom reproduktivnih tehnologija, poput in vitro oplodnje, istraživači su uspjeli identificirati stoku koja je bliska genetska srodnica auroka i kombinirati njihove sperme i jajašca kako bi proizveli životinju (tzv. Tauros) koja je morfološki i genetski slična na auroke.

Ostali napredak genetskih tehnologija povećao je mogućnost zaključivanja i rekonstrukcije genetskih sekvenci izumrlih vrsta iz čak slabo očuvanih ili krio konzerviranih uzoraka. Rekonstruirane sekvence mogle bi se usporediti sa sekvencama postojećih vrsta, omogućujući identifikaciju ne samo živih vrsta ili pasmina koje su najprikladnije za uzgoj unatrag, već i gena koji bi bili kandidati za uređivanje živih vrsta. Uređivanje genoma, tehnika sintetske biologije, uključuje dodavanje ili uklanjanje određenih dijelova DNA u genomu vrste. Otkriće CRISPR-a (s klasteriranim redovito interspaced kratkim palindromskim ponavljanjima), enzimskog sustava koji se prirodno pojavljuje i uređuje DNK u određenim mikroorganizmima, uvelike je olakšalo preciziranje uređivanja genoma radi de-izumiranja.

Kloniranje za uklanjanje izumiranja usredotočeno je prije svega na uporabu SCNT-a, što podrazumijeva prijenos jezgre iz somatske (tjelesne) stanice životinje koja će biti klonirana u citoplazmu enukliiranog jaja donora (jajne stanice koja je došla iz drugog životinja i odstranjeno joj je vlastito jezgro). Jajna ćelija se stimulira u laboratoriju da pokrene diobu stanica što dovodi do stvaranja embrija. Embrion se zatim transplantira u maternicu surogat majke, što je u slučaju izumiranja vrsta usko povezana s onom koja se klonira. U pokušaju da uskrsnu izumrli pirinejski ibex 2009. godine, istraživači su preneli jezgre iz odmrznutih fibroblasta krio konzerviranih uzoraka kože u enukirana jaja domaćih koza. Rekonstruirani embriji su transplantirani u španjolske ibex ili hibridne (španjolske ibexdomestic koze).

Također je moguće koristiti matične stanice za oživljavanje izumrlih vrsta. Somatske stanice mogu se reprogramirati uvođenjem specifičnih gena, stvarajući takozvane inducirane pluripotentne matične stanice (iPS). Takve stanice mogu se potaknuti da se diferenciraju u različite vrste stanica, uključujući spermu i jajašca koja mogu potencijalno stvoriti žive organizme. Kao i kod drugih tehnika uklanjanja izumiranja, uspjeh pristupa temeljenog na matičnim stanicama uvelike ovisi o kvaliteti DNK koja je dostupna u sačuvanim uzorcima.