Найти в Дзене
Биофак

Воскрешение шерстистых мамонтов

Идея воссоздать мамонтов возникла у ученых давно – в восьмидесятые года прошлого века. Генная инженерия и биотехнология за последние 20-30 лет совершили такой рывок, что вряд ли какая ещё другая область науки с ними сравнится. Научились создавать генетические копии клеток, копии целых организмов, читать генетическую информацию, потом оперировать ею.

Первое млекопитающее клонировано в 1996 году – знаменитая овечка Долли. С тех пор кого только не клонировали: собаки, кошки, верблюды, хорьки… «Наигравшись» с клонированием разнообразных современных видов, учёные взялись за вымерших. Задача очень амбициозная, ведь по сути мы уже замахиваемся на божественную деятельность.

Долли
Долли
Клонированные собаки
Клонированные собаки

Сегодня можно выделить два направления, по которым учёные пытаются воссоздать этих гигантов. Первое - это обычное клонирование. Второе заключается в создании генмодифицированного слона, который будет обладать ключевыми признаками мамонта.

Из этих методов клонирование самый простой. Сначала необходимо найти живую клетку мамонта, благо в последнее время в вечной мерзлоте находят хорошо сохранившиеся останки мамонта, порой даже тело целиком. Из яйцеклетки азиатского слона (из нынеживущих хоботных это наиболее близкий родственник шерстистого мамонта) изымается родное ядро и заменяется на ядро из клетки мамонта. Затем яйцеклетку током или химически стимулируют делиться и "подсаживают" в матку суррогатной самки азиатского слона, у которой через два 22 месяца рождается мамонтёнок. На первый взгляд всё просто, но есть одна проблема, которая практически ставит крест на этом методе - очень сложно найти живую клетку с целым ядром, ведь одно дело, если вид вымер вчера и совсем другое, если он вымер тысячу лет назад.

-4
-5

Второй метод более трудоёмкий, да и результат его будет не такой впечатляющий, как при успешном клонировании. Но зато у этой технологии шансов на успех значительно больше. На первом этапе учёные анализируют, сравнивают геном азиатского слона с геномом его вымершего собрата и определяют, какие гены у них различаются. Отличия в процентном отношении незначительные. Далее необходимо выяснить назначение отличных генов, то есть за какие признаки и функции они отвечают. На втором этапе необходимо вставить эти гены в ДНК слона. По сути это создание искусственной ДНК. На заключительном этапе происходит пересадка такой модифицированной ДНК в яйцеклетку слона, стимулируется её деление, далее получившийся зародыш переносится в матку суррогатной матери.

Опять-таки, просто всё только на словах, на самом же деле метод этот путь невероятно сложный и трудоёмкий. Первая сложность - для сравнения геномов вымершего и современного видов для начала надо эти геномы "заполучить". И, если трудностей с составлением генома слона нет никаких, то с геномом мамонта есть большая проблема - цельной молекулы ДНК исчезнувших видов найти не удаётся. При анализе образцов тканей мамонта она предстает перед учеными в виде множества фрагментов. Для её восстановления генетикам приходится собирать пазлы из сотен тысяч, миллионов частичек. Беда ещё в том, что в эту мозаику подмешаны частички геномов вирусов и бактерий. Необходимо всё это идентифицировать как чужое и отсеять. На первый взгляд "миссия невыполнима", но всё-таки научились разбираться и с этим. В 2006 году международной группой исследователей под руководством Евгения Рогаева была собрана и расшифрована митохондриальная ДНК мамонта, а в 2008 году в Пенсильванском университете - ядерная ДНК.

Евгений Рогаев. Профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ 
Профессор  Психиатрии Университета Массачусеттса
Евгений Рогаев. Профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ Профессор Психиатрии Университета Массачусеттса

Определение функционального назначения тех или иных генов это задача тоже непростая, рутинная, но вполне решаемая.

Российские ученые вместе с корейскими, японскими и китайскими коллегами собираются воскресить мамонта клонированием. За полтора десятка лет проведено множество экспедиций в Якутию, проанализированы тысячи образцов, применяется наисовременнейшее оборудование – всё для того, чтобы найти клетку мамаонта с сохранившимся ядром, но всё тщетно. Объяснение этому простое – при замораживании клетки вода превращается в лёд, кристаллы которого рвут клеточные и ядерные мембраны. Упорство в поиске этой клетки достойно лучшего применения.

Американские же ученые, прежде всего профессор Гарварда Джордж Чёрч со своей командой, давно оставили надежду найти живую клетку мамонта и сосредоточились на модификации генома слона, то есть на втором направлении.

Джордж Чёрч. Профессор генетики Гарварда и Массачусетского технологического института
Джордж Чёрч. Профессор генетики Гарварда и Массачусетского технологического института

На сегодняшний день определено назначение 45 генов мамонта, отвечающих за ключевые признаки мамонта: шерстяной покров, маленькие уши, толстый слой подкожного жира, необычный гемоглобин и многие другие. Несколько лет назад успешно проведены исследования по внедрению этих генов в геном клеток кожи слона.

Новая технология Crispr/Cas позволяет генетикам точечно редактировать геном. Без неё изменение ДНК слона было бы невозможно.
Новая технология Crispr/Cas позволяет генетикам точечно редактировать геном. Без неё изменение ДНК слона было бы невозможно.

Конечно, в итоге получится скорее слон с признаками мамонта, а не сам мамонт, но не стоит из-за этого обесценивать такой результат, ведь геномы слона и мамонта отличаются всего-то на какие-то десятые процента и отличия получившегося "мамослона" от древних гигантов будут незначительные.

Ещё лет пять назад наши учёные, оценивая перспективы работы команды Чёрча, единогласно говорили о том, что у них ничего не получится. Очень много было язвительных высказываний по типу «да он просто денежные гранты выпрашивает рекламой своей деятельности». Но в последнее время оценки сменились на позитивные. Как там оно на само деле, скоро увидим. Джордж Чёрч в этом году заявил что мамонт будет воскрешен уже через два года. Стоит только догадываться, что он конкретно имел ввиду. Беременность у слонов длится 22 месяца. Неужели через два года уже наступит развязка этой эпопеи?

Реконструкция мамонта (слева) и мастодонта
Реконструкция мамонта (слева) и мастодонта

Многие из вас, наверное, задаются вопросом а зачем вообще это всё нужно. Первое, что движет учеными, это, конечно, простое научное любопытство и желание от лица человечества сказать "мы это можем". Во-вторых, большинство вымерших животных исчезли не без "помощи" человека, поэтому у нас перед ними должок. Ну и в-третьих, воссоздание некоторых из них принесет планете и экологическую пользу.

Животные, так называемой мамонтовой мегафауны (шерстистые мамонты, носороги, бизоны) обогатят экосистему. Во времена плейстоцена, мамонтовая степь была похожа по биоразнообразию на современную африканскую саванну даже в приполярных районах. Современная тундра это очень скудное пространство. В Якутии реализуется проект по созданию плейстоценового парка, в котором будут жить мамонты, бизоны, дикие лошади. Во-первых зимой они будут разгребать снег в поисках пищи и, тем самым способствовать её более глубокому промерзанию - какой-никакой способ борьбы с глобальным потеплением. Во-вторых, удабривая почву своим навозом, они будут делать почву более плодородной, что должно обогатить растительность.

Ареал мамонта в эпоху плейстоцена
Ареал мамонта в эпоху плейстоцена
Местность похожая на мамонтовую степь
Местность похожая на мамонтовую степь

Не знаю как вы, а я очень жду того дня, когда учёный, похлопав по плечу первого мамонтёнка, скажет: «Привет, дружище, как же долго мы тебя ждали...».

-12