Ровно 20 лет назад 27 февраля 1997 эмбриолог и генетик из Рослиновского института (Великобритания) Йен Уилмат опубликовал в журнале Nature статью, в которой рассказал об успешном эксперименте по клонированию овечки, обретшей впоследствии всемирную известность под именем Долли. Она стала первым млекопитающим, выращенным путем клонирования. Долли прожила 6 лет и умерла 14 февраля 2003 года от прогрессирующего заболевания легких, вызванного ретровирусом.
Сегодня мы расскажем вам о наиболее интересных экспериментах генетиков по созданию хорошо известных животных с измененными качествами.
Enviropig – экологически чистая свинья
Ее еще называют «Франкенсвин», но название это не вполне справедливо: животное совсем не монструозное, а очень даже симпатичное. Это генетическая модификация традиционной Йоркширской породы свиней, произведенная учеными в Университете Гуэльфа (Онтарио, Канада) в 2001 году.
Дело в том, что свиноводство очень плохо влияет на экологию, особенно на водоемы. Свиньи физиологически нуждаются в добавках фосфора, а выделяя его с навозом, который стекает в реки и озера, они способствуют гибели организмов, населяющих водную среду.
Канадские ученые создали специальную трансгенную конструкцию, сочетающую ген мыши с геном Эшерихии коли. Введя ее в оплодотворенную клетку свиньи, они вывели животное, обладающее ферментом, способным расщепить фитиновую кислоту, содержащуюся в обычном корме. Кислота является соединением фосфора, но в норме в организме свиней не расщепляется. Enviropig, обладая такой способностью, не нуждается в дорогих биологических добавках, а кроме того, он безвреден для окружающей среды.
К сожалению, проект застопорился из-за отсутствия финансирования. Тем не менее, генетический материал заморожен и, возможно, дождется своего часа.
Коза-шелкопряд
Пауки-шелкопряды производят необыкновенно ценное волокно, крепкое и эластичное, которое можно использовать для производства самых разнообразных вещей, от парашютных веревок до хирургических нитей и даже искусственных связок! Вот только как получить это волокно в достаточных количествах? Паучьи фермы себя не оправдали: каждый из пауков охранял свою территорию, и они быстро поубивали друг друга.
Специалисты биотехнологической компании Nexia Biotechnology придумали хитроумный способ достигнуть поставленной цели, и их идею подхватили ученые Университета Юты (США).
Известно, что «метод», которым пауки производят шелк, близок к тому, как самки млекопитающих продуцируют молоко. Экспериментаторы вставили ген паука, кодирующий производство шелковой нити, в ДНК козы. При лактации в молоке продуцируются протеины шелка, которые отфильтровывают в лаборатории – процесс похож на производство творога.
Есть однако, ограничение: прочность молочного шелка составляет только 30% от прочности волокна, производимого пауком-шелкопрядом.
Найдет ли «молочный шелк» широкое применения в промышленности – покажет время. Кстати, козе-шелкопряду приходится соревноваться с генно-модифицированными организмами из параллельных проектов. В роли шелкопрядов ученые пробуют также червей и бактерии.
Быстрорастущий лосось
А вот эта ГМО-инновация, в отличие от предыдущих, прочно вошла в жизнь, ведь впервые в истории Американская администрация контроля за продуктами и лекарствами (FDA) выдала разрешение на продажу пищевой продукции из генно-модифицированного животного, а именно – лосося. Произошло это в ноябре 2015 года.
Трансгенный атлантический лосось имеет тот же запах, цвет, вкус, плотность мяса, что и натуральный, но при этом растет в 2 раза быстрее, что значительно снижает его стоимость. Чтобы достичь этого, специалисты биотехнической компании AquaBounty внедрили в ДНК атлантического лосося ген тихоокеанского лосося, регулирующий гормон роста, при участии гена океанического налима (вид, похожий на угря).
По оценке FDA, такой лосось безопасен не только как продукт питания, но и для окружающей среды.
Поскольку в США нет требования к производителю маркировать ГМО-продукцию, покупатель уже сейчас ест генно-модифицированную рыбу, возможно, даже не подозревая этого.
Коровы со сниженной способностью к метеоризму
Вы удивитесь, но на самом деле, метеоризм у коров – это серьезная проблема. Оказывается, метан, выделяемый этими столь полезными для человека животными, – второй по значимости фактор в производстве парникового эффекта. А выделяют его коровы в результате особенностей пищеварительной системы, переваривая богатые целлюлозой траву и сено. В процессе пищеварения огромную роль играет бактериальная флора, населяющая пищеварительный тракт животных.
Стивен Мур, профессор Университета Альберты (Канада) занимается изучением генов, ответственных за продукцию метана в четырех желудках коров. По его мнению, это позволит при помощи генной инженерии создать животных, которые будут в большей гармонии с окружающей средой. Пока что эта проблема решается при помощи диеты.
Коровы с измененным качеством молока
Группа ученых из Университета Внутренней Монголии (Китай) при помощи различных генно-инженерных манипуляций с коровами пытается менять качество молока. Им уже удалось получить молоко с высоким содержанием полезных Омега-3 жирных кислот, сейчас на повестке дня стоит производство молока с низким содержанием лактозы.
Именно непереносимость лактозы не позволяет многим людям употреблять в пищу молоко и молочные продукты, и эту проблему, по мнению китайских ученых, можно будет решить, создав специальную ГМО-породу. Первые шаги в этом направлении уже сделаны, посмотрим, станет ли научная инновация жизненной практикой.
Комары, гибнущие безвременно
Британская биотехнологическая компания Oxitec придумала своеобразный способ борьбы с лихорадкой Денге, опасным заболеванием, распространяемым комаром Aedes aegypti. Ученые создали совершенно особенного комара: самки не умеют летать, а самцы либо неспособны к размножению, либо, оплодотворяя самок Aedes aegypti, производят потомство, умирающее, не достигнув половой зрелости.
В 2009 и 2010 годах компания Oxitec провела чрезвычайно успешные испытания ГМО-комаров на Большом Каймане в Карибском море. Популяция комаров в течение 3 месяцев сократилась на 80%.
Когда же экспериментаторы предложили выпустить своих комаров-санитаров во Флориде, где в 2009 году была задокументированная вспышка лихорадки Денге, местная общественность возмутилась и даже написала петицию, в которой выразила опасения, что гибель комара Aedes aegypti может нанести непоправимый ущерб экосистеме полуострова.
А вот в Бразилии Oxitec высадила своих насекомых, и они снизили количество носителей болезни на 85%.
Есть ли у этого метода далеко идущие негативные последствия, которые ученые сегодня не могут оценить, или польза намного перевесит возможные минусы, мы узнаем со временем.
Светящаяся в темноте кошка
А это животное призвано помочь ученым в поиске методов борьбы со СПИДом.
Существует вирус кошачьего иммунодефицита, родственный ВИЧ. В 2011 году ученые Медицинского колледжа Клиники Майо (США) создали трансгенных котят, вставив им ген резус-макак, способный генерировать антивирусный белок, который, в свою очередь, способен блокировать вирус иммунодефицита. По предварительным результатам, клетки этих животных, выращенные в лаборатории, противостоят размножению вируса и не дают ему распространяться.
Почему же трансгенная кошка светится в темноте? Дело в том, что вставленный ген был помечен зеленым флуоресцентным белком медузы, чтобы его легче было отследить. Днем кошка выглядит обычно, а ночью испускает зеленоватое сияние.
Ученые надеются, что их научный поиск приведет к созданию терапии как кошачьего, так и человеческого СПИДа.
Источники:
Mixing Spider DNA and Goat Embryos Produces Milk With a Side of Silk
FDA Has Determined That the AquAdvantage Salmon is as Safe to Eat as Non-GE Salmon
Way To Cut Cattle Methane, Threat To Environment, By 25 Percent
Scientists Genetically Engineer ‘Dead End’ Mosquitos to Fight Dengue
