Просто геном

Куда же ещё фантазии приведут нас? Если генетические манипуляции с коровами оказались успешными, почему бы целенаправленно не разводить лошадей? И зачем останавливаться на достигнутом, когда простор для действий столь широк? Исследователи из Университета Беркли использовали CRISPR для создания причудливого множества телесных трансформаций у ракообразных: экспериментаторы добились шокирующих результатов, когда жабры растут на клешнях, клешни превращаются в ходильные ноги, а челюсти становятся усами. Учёные и журналисты уже начали мечтать о том, что CRISPR может быть использована для создания мифических существ, таких как крылатые драконы, путем редактирования генов комодского варана, – самой большой из ныне существующих ящериц. Конечно же, очевидно, что в соответствии с элементарной физикой такие драконы не смогут дышать огнем вопреки знакомому всем широко распространённому образу, но всё же такая гигантская рептилия, похожая на дракона, станет целью учёных. Не исключено даже, что такие экспериментальные драконы будут обладать крыльями, хоть и вряд ли когда-либо смогут летать.

Домашняя микросвинка

В то время как некоторые учёные могут использовать CRISPR для создания таких мутантов, созданий, которые вовсе никогда не существовали, их коллеги стремятся применить технологию CRISPR для воскрешения живых существ, которые существовали в природе, но исчезли с лица нашей планеты. Конечно же, эти животные умерли давным-давно до возникновения CRISPR, но учёные надеются, что именно эта технология сделает т. н. воскрешение вымерших животных возможным. В случаях, когда черты и признаки вымерших видов животных являются общими с таковыми у их современных потомков, учёные могут превратить последних в предшествующих им посредством селекции, создавая зверей, напоминающих вымерших. Эта стратегия реализуется в Европе, чтобы вернуть к существованию дикого зубра, вымершего в начале 1600-х годов, и на Галапагосских островах для того, чтобы «воскресить» разновидность черепахи, обитавшей на острове Пинта, – необитаемом острове в составе островов Галапагос. Последняя особь такой черепахи умерла ещё в 2012 году.

В том случае, если ткани вымерших животных были тщательно сохранены, существует ещё одна интересная возможность: клонирование. Например, пиренейский козерог, дикий козел, вымер в 1999 году, но криогенное сохранение биоптатов кожи, взятых из организма последней живой особи, позволило испанским учёным внедрить этот генетический материал в яйцеклетку домашней козы. (Та же процедура использовалась для клонирования овцы Долли в 1996 году.) В результате учёным удалось достичь первого в истории воскресения вымершего животного, хотя, к сожалению, новорождённый умер через несколько минут после рождения. Тот же подход применяют российские и южнокорейские учёные, которые надеются использовать ткани мамонта, найденные на востоке России, для воскрешения шерстистых мамонтов, – вымершего вида семейства слоновых.

Технология CRISPR предлагает ещё один способ вернуть исчезнувшие виды животных к жизни – способ, который не сильно отличается от вымышленного описания исчезновения динозавра в книге и последующего голливудского фильма «Парк юрского периода», вышедшего в 1993 году. В этом весьма убедительном научно-фантастическом фильме учёные включили в ДНК лягушек гены умерших динозавров, которые были найдены в окаменелых комарах. По сюжету фильма генетический материал был найден у москитов, потому что они миллионы лет назад пили кровь динозавров, а затем увязли в древесной смоле и сохранились до настоящего времени. К сожалению или к счастью – в зависимости от того, как вы относитесь к динозаврам, химические связи в ДНК слишком нестабильны для того, чтобы оставаться целыми в течение десятков миллионов лет. Но идея автора сценария Майкла Крайтона была очень близка к истине.

Аналогичная стратегия проводится для шерстистых мамонтов группой исследователей из Гарварда во главе с генетиком Джорджем Черчем. Ключевой отправной точкой является высококачественный, полностью секвенированный геном, который был получен из двух экземпляров шерстистых мамонтов, которые погибли от 20 до 60 тысяч лет назад. Геномы позволили учёным проанализировать точные изменения ДНК между мамонтом и современным слоном, его ближайшим родственником. Неудивительно, что, учитывая ледяную среду обитания шерстистых мамонтов, 1668 генов, которые различаются между двумя геномами, кодируют белки, функции которых связаны с температурой, развитием кожи, шерсти и наращиванием жировой ткани. Работая с клетками слонов команда Черча использовала технологию CRISPR для преобразования слона в шерстистого мамонта, манипулируя с ДНК.