Kloniranje dinosaura. Zašto ne možete klonirati dinosaura? Kloniramo stvorenje iz sačuvanog DNK uzorka, kao u filmu "Jurassic Park"

Genetski inženjering jedna je od najrevolucionarnijih znanosti. Sve do sada znanstvenici raspravljaju o njegovoj mogućoj zabrani. U međuvremenu, tvrde oni, proces kloniranja uspješno se odvija u znanstvenim laboratorijima. Svi su zainteresirani kako stoje stvari s kloniranjem dinosaura.

Postoji dvojbena teorija da se DNK dinosaura može izolirati iz krvi ženke komarca koja ga je ugrizla. Ovaj je kukac navodno sačuvan u jantaru. Takav klon dinosaura uspješno se pojavio u filmu Jurski park.

Naravno, malo je vjerojatno da će se naći takav komarac koji je prije sekunde ugrizao guštera i odmah pao u kap borove smole. Vrlo je upitna i činjenica da bi se DNK dinosaura u svom čistom obliku mogla sačuvati u jantaru. Sama hipoteza navodi samo na jedan zaključak - DNK se na neki način mora tražiti ili rekreirati, no još uvijek je teško točno reći kako.

Gotovo svi znanstveni umovi vrlo su skeptični u pogledu mogućnosti pronalaska DNK dinosaura. Oni daju sljedeće osnove: 1. Unutar 500.000 godina svaka struktura DNK može biti uništena ako je izvan zone niskih temperatura. 2. još nitko nije uspio pronaći cijelu DNK, uvijek su to kratki dijelovi lanca koji se ne mogu povezati. 3. Najteže je iz vanzemaljske DNK izdvojiti dijelove genetskog materijala koji su nam potrebni, koji su slučajno uneseni kasnije ili jednostavno pripadaju bakterijama iz doba života ovog dinosaura.

Ali kad čovjek ima san, onda "bajka postaje stvarnost". I nemoguće postaje moguće.

2010. godinu možemo nazvati prijelomnom godinom u povijesti rekonstrukcije DNK. Prije 50-75 tisuća godina izumrli drevni ljudi živjeli su na Zemlji zajedno s neandertalcima - Denisovcima. Paleontolozi su uspjeli pronaći ostatke denisovanske djevojčice. Stručnjaci su uspjeli dešifrirati genetski kod djeteta, budući da je prije toga razvijeno znanje i iskustvo

- rekonstrukcija fragmenata molekule DNA, koja se sastoji od jednog lanca. Ovo otkriće postalo je osnova za daljnje tragove evolucijskog razvoja na Zemlji.

godina 2013. još jedno otkriće! Ostaci drevnog konja pronađeni su u permafrostu. Stari su 550 - 780 tisuća godina. Znanstvenici uspijevaju pročitati i ovaj genom.

Zatim još jedna senzacija - stručnjaci uspijevaju dešifrirati mitohondrijski DNK čovjeka iz Heidelberga. Ova vrsta neandertalca živjela je prije oko 400 tisuća godina. Paralelno s tim, uspješno se radi na genetskoj strukturi ostataka medvjeda koji je živio u isto vrijeme. Najiznenađujuće je da ostaci čovjeka i medvjeda nisu pronađeni u permafrostu, već u toplijim klimama. Što kaže? Moguće je klonirati drevne životinje ne samo iz smrznutih ostataka, već i proširiti područje potrage za fragmentima DNK pomoću nove metode.

Ova tehnika, kao i sve genijalne, je jednostavna. Kako bi očistili potrebnu DNK od prisustva stranog, znanstvenici su stvorili takozvani predložak DNK: uzeti su slijedovi gena od 45 nukleotida (malo je vjerojatno da će dulji lanci biti sačuvani) s postojećim mutacijama koje su se dogodile nakon smrti jedinke (određene nukleotidne supstitucije pojavljuju se nakon stanične smrti). Zatim su, nakon analize ovog genetskog materijala, pronašli najbližu DNK, što je omogućilo izgradnju ispravnog lanca gena. To podsjeća na rad na slagalicama - postoji cjelokupna slika, samo je trebate pravilno sastaviti u male komadiće. Denisovan genom je najprikladniji za to.

Ova metoda radi samo ako postoji sljedeća baza:

1. Uspješan predložak za oporavak genoma

2. dovoljna količina fragmenata DNA lanca.

Svakim novim prijepisom dobivamo nova znanja i novi predložak. I upuštamo se u proučavanje točnijih povijesnih događaja. Ali do sada su sva ta otkrića ograničena razdobljem od najviše 800.000 godina. Dakle, što je s dinosaurima koji su živjeli na Zemlji od prije 225 do 65 milijuna godina. Za tako dug vremenski period ne bi se sačuvala niti jedna cijela molekula DNK, ali ni tu znanost ne staje na jednom mjestu.

U regiji Chernyshevsky znanstvenici su otkrili fragmente fosilizirane kože dinosaura koji je živio u jurskom razdoblju. Znanstvenici su postavili pitanje stvarnog kloniranja dinosaura. Deseci novinskih agencija pokazali su interes za Transbaikaliju u vezi s ovim otkrićem. Strani i ruski znanstvenici došli su u institut i priznali da nikada u životu nisu vidjeli tako nešto.

Kloniranje, naravno, još nije stavljeno na pokretnu traku, a eksperimenti se još uvijek provode u privatnim ili odjelnim sveučilišnim laboratorijima. Ruski istraživači sada su pomno uključeni u kloniranje mamuta. Sam genetski materijal mamuta nije teško nabaviti. Sjetimo se mamuta Dime, koji je pronađen s cijelom lešinom. Zapravo, mamuti su živjeli prije samo nekoliko tisuća godina, pa su njihovi zamrznuti ostaci više puta pronađeni u Sibiru. Postoje dokazi da su još u 19. stoljeću sibirski lovci hranili pse mamutima. Naravno, napraviti klon mamuta, od cijelog očuvanog lanca DNK i kvalitetnog proteina, stručnjacima nije teško.

Mnogo je teže klonirati dinosaura. Prema doktorici geoloških i mineraloških znanosti Sofiji Sinici, razdoblje raspadanja DNK ovisi o uvjetima lokacije ostataka i iznosi 500 tisuća godina. A moramo uzeti u obzir da su dinosauri izumrli prije otprilike 65 milijuna godina. Ali mnogi od njih živjeli su 150 milijuna godina prije naše ere. DOBRO, A KAKO PRONAĆI DNK DINOSAURA? Rok trajanja DNK zbunio je istraživače. Uostalom, organsko tkivo se milijunima godina pretvara u minerale. U stijenama koje se mogu analizirati zapravo ne postoji. Sofya Sinitsa posebno ističe činjenicu da koža dinosaura, u kojoj bi se mogla sačuvati organska tvar, također ne funkcionira, pa će se kloniranje dinosaura morati obaviti tek nakon uspješnog kloniranja od strane genetičara mamuta. Znanstvenica obećava da će, kako bi pronašla izvorni materijal za kloniranje guštera, "prekopati cijeli Sibir".

Dobro se sjećate iz školskog programa da DNK ima funkciju prijenosa nasljednih informacija. Ako netko od istraživača može pronaći jednu jedinu potpuno očuvanu stanicu s kompletnim skupom DNK molekula, onda je daljnje kloniranje točne kopije jednostavno stvar tehnologije. Na primjer, uzme se jaje modernog komodskog varana, uništi se originalni DNK, au jaje se unesu molekule DNK bilo koje vrste dinosaura. Sada možete staviti jaje u poseban inkubator i čekati rođenje malog dinosaura.

Ideja o kloniranju dinosaura iz fosilnih ostataka postala je posebno aktualna nakon izlaska filma Jurski park, koji govori o tome kako je znanstvenik naučio kako klonirati dinosaure i stvorio cijeli zabavni park na pustom otoku, gdje se moglo vidjeti živog drevnog životinja vlastitim očima.

Ali prije nekoliko godina, australski znanstvenici predvođeni Morten Allentoft i Michael Bunce sa Sveučilišta Murdoch (Zapadna Australija) dokazali su da je nemoguće “rekreirati” živog dinosaura.

Istraživači su proveli radiokarbonsko istraživanje koštanog tkiva uzetog iz fosiliziranih kostiju 158 izumrlih ptica moa. Ove jedinstvene i ogromne ptice živjele su na Novom Zelandu, ali su ih prije 600 godina potpuno uništili domoroci Maori. Zbog toga su znanstvenici otkrili da se količina DNK u kostima s vremenom smanjuje – svake 521 godine broj molekula smanji se za polovicu.

Posljednje molekule DNK nestaju iz koštanog tkiva nakon otprilike 6,8 milijuna godina. Istovremeno, posljednji dinosauri nestali su s lica zemlje na kraju razdoblja krede, dakle prije otprilike 65 milijuna godina - mnogo prije kritičnog praga za DNK od 6,8 milijuna godina, a nije bilo molekula DNK u koštanom tkivu ostataka koje arheolozi uspiju pronaći.

"Kao rezultat toga, otkrili smo da se količina DNK u koštanom tkivu, ako se drži na temperaturi od 13,1 stupnjeva Celzijusa, smanjuje za pola svake 521 godine", rekao je voditelj istraživačkog tima Mike Bunce.

"Ekstrapolirali smo ove podatke na druge, više i niže temperature i otkrili da ako držite koštano tkivo na temperaturi od minus 5 stupnjeva, tada će posljednje molekule DNK nestati za oko 6,8 milijuna godina", dodao je.

Dovoljno dugi fragmenti genoma mogu se pronaći samo u smrznutim kostima ne starijim od milijun godina.

Usput, do danas su najstariji uzorci DNK izolirani iz ostataka životinja i biljaka pronađenih u permafrostu. Starost pronađenih ostataka je oko 500 tisuća godina.

Vrijedno je napomenuti da će znanstvenici dalje istraživati ovo područje, jer su razlike u starosti ostataka odgovorne za samo 38,6% odstupanja u stupnju uništenja DNK. Na brzinu raspadanja DNK utječu mnogi čimbenici, uključujući uvjete skladištenja ostataka nakon iskapanja, kemijski sastav tla, pa čak i godišnje doba u kojem je životinja uginula.

Odnosno, postoji šansa da će u uvjetima vječnog leda ili podzemnih špilja poluživot genetskog materijala biti dulji nego što genetičari predlažu.

Erenhot, grad dinosaura. Foto: AiF / Grigorij Kubatjan

Što kažete na mamuta?

Redovito se pojavljuju izvješća da su znanstvenici pronašli ostatke prikladne za kloniranje. Prije nekoliko godina znanstvenici sa Yakutsk North-Eastern Federal University i Centra za istraživanje matičnih stanica iz Seula potpisali su sporazum o zajedničkom radu na kloniranju mamuta. Znanstvenici su planirali oživjeti drevnu životinju pomoću biološkog materijala pronađenog u permafrostu.

Za eksperiment je odabran moderni indijski slon, budući da je njegov genetski kod što bliži DNK mamuta. Znanstvenici su predvidjeli da će rezultati eksperimenta biti poznati tek za 10-20 godina.

Ove godine ponovno su se pojavila izvješća znanstvenika sa Sjeveroistočnog saveznog sveučilišta, izvijestili su o otkriću mamuta koji je živio u Jakutiji prije 43.000 godina. Prikupljeni genetski materijal dopušta nam da očekujemo da je sačuvana netaknuta DNK, no stručnjaci su skeptični – ipak su za kloniranje potrebni vrlo dugi lanci DNK.

Živi klonovi

Tema kloniranja ljudi razvija se ne toliko na znanstveni, koliko na društveni i etički način, izazivajući sporove na temu biološke sigurnosti, samoidentifikacije „nove osobe“, mogućnosti pojave inferiornih ljudi , što je također dovelo do vjerskih sporova. Istodobno se provode pokusi kloniranja životinja koji imaju primjere uspješnog završetka.

Prvi svjetski klon - punoglavac - stvoren je davne 1952. godine. Jedno od prvih uspješnih kloniranja sisavca (kućnog miša) izveli su sovjetski istraživači još 1987. godine.

Najupečatljivija prekretnica u povijesti kloniranja živih bića bilo je rođenje ovce Dolly - to je prvi klonirani sisavac dobiven presađivanjem jezgre somatske stanice u citoplazmu jajne stanice bez vlastite jezgre. Ovca Dolly bila je genetska kopija ovce donora stanica (to jest, genetski klon).

Ako u prirodnim uvjetima svaki organizam kombinira genetske karakteristike oca i majke, tada je Dolly imala samo jednog genetskog "roditelja" - prototip ovce. Eksperiment su 1996. postavili Ian Wilmuth i Keith Campbell na institutu Roslyn u Škotskoj i predstavljao je proboj u tehnologiji.

Kasnije su britanski i drugi znanstvenici provodili pokuse kloniranja raznih sisavaca, među kojima su bili konji, bikovi, mačke i psi.

U filmu Jurski park, znanstvenik je naučio kako klonirati dinosaure i napravio cijeli zabavni park na pustom otoku u kojem se uživo moglo vidjeti živuću drevnu životinju. No, hipoteza o mogućnosti kloniranja dinosaura iz fosilnih ostataka, koja je bila toliko aktualna nakon izlaska filma "Jurassic Park", na kraju se pokazala neodrživom.

Australski znanstvenici predvođeni Mortenom Allentoftom i Michaelom Bunceom sa Sveučilišta Murdoch (Zapadna Australija) dokazali su da je nemoguće “rekreirati” živog dinosaura.

Istraživači su proveli radiokarbonsko istraživanje koštanog tkiva uzetog iz fosiliziranih kostiju 158 izumrlih ptica moa. Ove jedinstvene i ogromne ptice živjele su na Novom Zelandu, ali su ih prije 600 godina potpuno uništili domoroci Maori. Kao rezultat istraživanja, znanstvenici su otkrili da se količina DNK u koštanom tkivu s vremenom smanjuje - svake 521 godine broj molekula se smanji za polovicu.

Posljednje molekule DNK nestaju iz koštanog tkiva nakon otprilike 6,8 milijuna godina. Istodobno, posljednji dinosauri nestali su s lica zemlje krajem razdoblja krede, dakle prije otprilike 65 milijuna godina - mnogo prije kritičnog praga DNK od 6,8 milijuna godina, a u njemu nije bilo molekula DNK koštano tkivo ostataka koje arheolozi uspijevaju pronaći.

"Kao rezultat toga, otkrili smo da se količina DNK u koštanom tkivu, ako se ono drži na temperaturi od 13,1 stupanj Celzijusa, smanjuje za pola svake 521 godine", rekao je voditelj tima Mike Bunce.

Dovoljno dugi fragmenti genoma mogu se pronaći samo u smrznutim kostima ne starijim od milijun godina.

Usput, do danas su najstariji uzorci DNK izolirani iz ostataka životinja i biljaka pronađenih u permafrostu. Starost pronađenih ostataka je oko 500 tisuća godina.

Odnosno, postoji šansa da će u uvjetima vječnog leda ili podzemnih špilja poluživot genetskog materijala biti dulji nego što genetičari predlažu.

Je li moguće klonirati mamuta?

Znanstvenici sa Yakut North-Eastern Federal University i Centra za istraživanje matičnih stanica iz Seula potpisali su sporazum o zajedničkom radu na kloniranju mamuta. Znanstvenici će pokušati oživjeti drevnu životinju koristeći ostatke mamuta pronađene u permafrostu. Mamut je star tek oko 60.000 godina, a zahvaljujući hladnoći gotovo je u potpunosti očuvan. Za eksperiment je odabran moderni indijski slon, budući da je njegov genetski kod što bliži DNK mamuta.

Prema približnim prognozama znanstvenika, rezultati eksperimenta bit će poznati tek za 10-20 godina.

Prvi svjetski klon - punoglavac - stvoren je davne 1952. godine. Jedno od prvih uspješnih kloniranja sisavaca izveli su sovjetski istraživači još 1987. godine. Bio je to običan kućni miš.

Kasnije su britanski i drugi znanstvenici provodili pokuse kloniranja raznih sisavaca, među kojima su bili konji, bikovi, mačke i psi.

I o provođenju njihovih ideja u život danas. A onda sam pročitao o glasini da bi se slavni film “Jurassic Park” mogao ponovno snimiti, pa sam pomislio koliko je znanost odmakla u kloniranju dinosaura, pa, ili barem nekog mlađeg, na primjer, neandertalca. Otišla sam na internet po najnovije članke.
Počet ću s lošim vijestima. Unatoč lijepoj teoriji, tako živopisno prikazanoj u filmu, iznimno ju je teško, bolje rečeno nemoguće, provesti u praksi. Prvo, zanemariva je vjerojatnost da ćete u jantaru pronaći ženku komarca odmah nakon što je ugrizla dinosaura, a ne nekoga nekoliko stotina milijuna kasnije. A sigurnost čiste DNK u jantaru također je veliko pitanje. Ali sama ideja da trebate pronaći ili ponovno stvoriti DNK je, naravno, točna. Ali je li to moguće učiniti?

Dugo je vremena odgovor znanstvenika na ovo pitanje bio kategorički nedvosmislen: ne, nije moguće izdvojiti DNK iz drevnih fosila iz sljedećih razloga:
- u prosjeku se DNK izvan permafrosta uništi nakon 100.000 godina
- Sve što možete pronaći su vrlo kratki dijelovi DNK koji se ne mogu spojiti
- čak i ako pokušate izolirati fragmente genetskih informacija, vrlo ih je teško odvojiti od tuđe DNK, unesene kasnije ili pripadaju bakterijama tog doba
Ali snovi su nam za to dani, da učinimo nemoguće. Na sreću našu i civilizaciju u cjelini, znanstvenici ne razumiju riječ „nemoguće“ i ne slušaju argumente razuma koji nam daje velika otkrića.
U 2010. godini napravljen je veliki napredak u pronalaženju DNK s vrlo visokom preciznošću iz pronađenih ostataka datiranih prije otprilike 50-75 tisuća godina. Prva je bila djevojka koja je pripadala drevnim izumrlim ljudima - Denisovcima, koji su postojali paralelno s neandertalcima. Znanstvenici su razvili novu metodu za rekonstrukciju jednolančanih fragmenata molekule DNK, koja je omogućila čitanje nuklearnog genoma djevojčice s vrlo velikom točnošću i na temelju toga došlo do brojnih otkrića o evoluciji ljudi tog vremena. .
Godine 2013. dogodio se sljedeći veliki događaj: prevladana je prekretnica od 100 tisuća godina. Iz ostataka pronađenih u permafrostu dešifriran je genom konja koji je živio prije 560-780 tisuća godina. Ali najzanimljivije je dešifriranje mitohondrijske DNK medvjeda i predaka neandertalaca (Heidelberški čovjek) staro 400 tisuća godina, čiji su ostaci pronađeni u ugodnijoj klimi. Ovaj je rad pokazao temeljnu mogućnost obnove genoma ostataka izvan zona permafrosta, što značajno proširuje geografiju potencijalnih klonova. I opet, zahvaljujući proboju u tehnici rada s fragmentima DNK. Kako bi se riješio problem kontaminacije stranom DNA, uzete su sekvence od najviše 45 nukleotida (duži dijelovi se teško mogu sačuvati) s post mortem mutacijama (određene zamjene nukleotida koje se događaju nakon stanične smrti). Kada su skupili dovoljno dijelova slagalice, počeli su tražiti predložak, najbliži DNK, iz kojeg je moguće obnoviti slijed gena. To je kao sastavljanje slagalice od malih dijelova kada imate veliku sliku. Genom denisovanskog čovjeka najbolje je odgovarao ovoj ulozi.
Ova metoda zahtijeva 2 važne komponente: veliku količinu fragmenata DNA i predložak za rekonstrukciju genoma. Svakim novim dekodiranjem dobivamo nova znanja i ... novi predložak. Tako korak po korak možemo zaroniti u vlastitu povijest.

Ali do sada su sva ta otkrića ograničena na segment od 800 tisuća godina. A što učiniti s dinosaurima koji su živjeli prije 225-65 milijuna godina. Vjeruje se da niti jedna molekula, pa čak ni stanica ne može preživjeti tako dugo. Ali ni ovdje znanost ne stoji mirno.
Vrlo nedavne studije iz 2014. godine pokazale su da se u poroznom vulkanskom tlu fosilizacija događa tako brzo da nije sačuvana samo struktura stanica, već se mogu razlikovati i kromosomi. Tako je procijenjena veličina genoma paprati koja je živjela prije 182 milijuna godina, a to je već pogodno vremensko razdoblje.
Što se tiče samih dinosaura, 2013. godine grupa znanstvenika pokazala je da je struktura osteocita (koštanih stanica) sačuvana u fosiliziranim kostima nakon demineralizacije. A uz pomoć spektroskopije mase (visokoprecizna metoda za određivanje molekularne mase) i antitijela, pokazali su da su tamo sačuvani proteini mišića, kostiju i, što je najvažnije, specijalizirani proteini - histoni, koji su povezani s molekulama DNK. Tako se ispostavlja da se iu tim ostacima može pronaći DNK, a samim tim i obnoviti genom.
Dok jedni znanstvenici pokušavaju govoriti o fosilima, drugi se bave DNK-om... kokoši, pokušavajući u njoj probuditi arhaične gene i od Ryabine obične domaće kokoši stvoriti dinosaura. Osobno ne vjerujem u Kurodinosaurusa, ali ovaj bi rad mogao pomoći u stvaranju uzorka genoma za kasnije dešifriranje fosilnog genoma.

Ukratko, želim reći da se znanost tvrdoglavo kreće prema cilju dobivanja genoma ne samo predaka ljudi, već i dinosaura, a tamo će već biti moguće razmišljati o kloniranju :-)