Мамонт и слон: найди миллион отличий
Мыши с ДНК мамонта
Яна Хлюстова, «Газета.Ру»
Расшифровка и полное секвенирование генома мамонта позволили ученым выяснить, как именно древние животные адаптировались к суровым погодным условиям. Отдел науки «Газеты.Ru» рассказывает о том, что стало с мышами, ДНК которых приобрела ген мамонта, и поможет ли достижение исследователей воскресить вымершее животное.
Международная группа исследователей под руководством Винсента Линча из Чикагского университета провела глубокое секвенирование генома мамонта и сравнила полученные результаты с генетической информацией современных родственников животного – азиатского и африканского слонов. С полным текстом работы ученых можно ознакомиться в журнале Cell Reports (Lynch et al., Elephantid Genomes Reveal the Molecular Bases of Woolly Mammoth Adaptations to the Arctic, в открытом доступе).
Исследователи проанализировали геномы двух шерстистых мамонтов, живших около 20–60 тыс. лет назад. Шерстистый мамонт появился на нашей планете 200–300 тыс. лет назад в Сибири и распространился оттуда в Европу и Северную Америку. Рост этих животных не сильно превосходил высоту современных слонов, составляя от 2,8 до 4 м, однако телосложение мамонтов было гораздо массивнее: их вес, по оценкам ученых, мог достигать 8 тонн.
Шерстистые мамонты были прекрасно приспособлены к суровым климатическим условиям мест своего обитания: с низкими температурами им помогали справляться жесткая, длиной до 90 см, шерсть и плотный подшерсток, под которыми находился слой жира толщиной до 10 см. Винсент Линч и его коллеги, сравнив данные секвенирования генома мамонта и его современных родственников – слонов, сумели выявить уникальные генетические механизмы, позволявшие мамонтам приспосабливаться к холодному и суровому климату.
Группе исследователей удалось обнаружить 1,4 млн характерных исключительно для мамонта вариантов различных генов, которые изменяли белки, вырабатываемые 1600 другими генами.
Уникальные генетические особенности отвечали за адаптацию животного к холодному климату, кодируя липидный обмен (биохимические и физиологические процессы по переработке и транспортировке жиров), развитие кожи и шерсти, восприятие мамонтом температуры окружающей среды, а также биологические ритмы организма. По мнению исследователей, все это помогало мамонтам хорошо чувствовать себя в условиях постоянных низких температур и короткого светового дня.
Особое внимание генетики обратили на группу генов, отвечающих за ощущение организмом температуры воздуха и развитие кожного и шерстяного покровов тела. При помощи специальных технологий ученые смогли воссоздать древний вариант гена TRPV3 и пересадить его в клетки человеческого организма. В результате этого клетки стали вырабатывать белок, который реагировал на тепло хуже, чем его современный аналог. Однако исследователи не удовлетворились этими выводами и пошли еще дальше, изменив ген TRPV3 в организме лабораторных мышей на вариант, характерный для мамонтов. В итоге мыши стали проявлять предпочтение к холоду, стремясь проводить время не в теплых помещениях, а в достаточно прохладных. Изменения претерпела и шерсть грызунов – она стала более длинной и волнистой.
Схема из статьи в Cell Reports – ВМ.
Успех исследовательской группы Винсента Линча, безусловно, является прорывом в изучении мамонтов. Стоит ли воспринимать его как очередную пройденную ступень на пути к воскрешению вымершего вида, слухи и разговоры о котором в последние несколько лет стали особенно популярны? По словам самого Линча, его работа в первую очередь направлена на изучение молекулярной эволюции древних животных, а не их воскрешение, хотя теоретически ученый не считает это недостижимым: «Полагаю, что со временем мы получим техническую возможность это сделать. Однако вопрос здесь заключается в том, стоит ли осуществлять подобный проект. Я лично считаю, что нет. Мамонты вымерли, и среды, в которой они жили, тоже больше нет. Существует множество животных, стоящих на грани вымирания, и мы должны спасать именно их».
Впрочем, получение даже технической возможности воскрешения мамонта в ближайшее время представляется маловероятным. «Газета.Ru» уже рассказывала о проекте клонирования шерстистого мамонта, который осуществляется якутскими учеными совместно с Хван У Суком – скандально известным генетиком из Южной Кореи. Хван У Сук уже попадался на фальсификациях научных данных: чуть более десяти лет назад он объявил о создании первых в мире клонированных стволовых клеток человека. Однако позднее выяснилось, что генетик подтасовал результаты экспериментов, а стволовые клетки представляли собой результат фотомонтажа.
Несмотря на то что статьи Хван У Сука были отозваны из научных журналов, а сам он получил условный срок, несколько лет назад его репутация была восстановлена: генетик получил патент на работу со стволовыми клетками в США (впрочем, такое решение вызвало непонимание западных ученых).
Российские же специалисты в области палеонтологии и генетики полагают, что клонирование мамонта невозможно, хотя бы потому, что вероятность обнаружения целой молекулы ДНК в останках мамонта стремится к нулю, а «превращение» генома слона в геном мамонта является задачей технически невыполнимой.
Но, даже учитывая утопичность планов по воскрешению мамонта, исследование особенностей его ДНК будет продолжаться: по мнению ученых, в процессе попыток возвратить животное к жизни генетики и палеонтологи смогут совершить множество важных и полезных открытий.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
06.07.2015