Kloning av dinosaurer. Hvorfor kan du ikke klone en dinosaur? Kloning av en skapning fra en bevart DNA-prøve, som i filmen "Jurassic Park"

Genteknologi er en av de mest revolusjonerende vitenskapene. Forskere diskuterer fortsatt det mulige forbudet. Og mens de krangler, er kloningsprosessen vellykket i gang i vitenskapelige laboratorier. Alle er interessert i å vite hvordan det går med dinosaurkloning.

Det er en tvilsom teori om at DNAet til en dinosaur kan isoleres fra blodet til en hunnmygg som biter den. Dette insektet er visstnok bevart i rav. Denne dinosaurklonen dukket opp med suksess i filmen Jurassic Park.

Selvfølgelig er det usannsynlig å finne en slik mygg som bet en pangolin for et sekund siden og umiddelbart falt i en dråpe furuharpiks. Det er også høyst tvilsomt at dinosaur-DNA i sin rene form kan bli bevart i rav. Selve hypotesen fører kun til én konklusjon – DNA må søkes etter eller på en eller annen måte gjenskapes, men nøyaktig hvordan er fortsatt vanskelig å si.

Nesten alle vitenskapelige hjerner er veldig skeptiske til muligheten for å finne dinosaur-DNA. De gir følgende årsaker: 1. I løpet av 500 000 år kan enhver DNA-struktur kollapse hvis den ikke utsettes for lave temperaturer. 2.ingen har ennå klart å finne hele DNA dette er alltid korte deler av en kjede som ikke kan kobles sammen. 3. Det vanskeligste er å sile ut bitene av genetisk materiale vi trenger fra fremmed DNA som ble introdusert ved en tilfeldighet senere eller rett og slett tilhører bakterier fra livstiden til en gitt dinosaur.

Men når en person har en drøm, blir "eventyret virkelighet." Og det umulige blir mulig.

2010 kan kalles et gjennombruddsår i DNA-rekonstruksjonens historie. For 50-75 tusen år siden levde utdødde eldgamle mennesker, denisovanerne, på jorden sammen med neandertalerne. Paleontologer klarte å finne restene av en Denisovan-jente. Eksperter var i stand til å tyde barnets genetiske kode, siden know-how var utviklet før dette

— rekonstruksjon av fragmenter av et DNA-molekyl som består av en enkeltkjede. Denne oppdagelsen ble grunnlaget for ytterligere ledetråder til evolusjonær utvikling på jorden.

2013 nok et gjennombrudd! Restene av en eldgammel hest ble funnet i permafrost. De er 550 - 780 tusen år gamle. Forskere klarer å lese dette genomet.

Så en annen sensasjon - spesialister klarer å tyde mitokondrielle DNA til Heidelberg-mannen. Denne typen neandertaler levde for omtrent 400 tusen år siden. Parallelt med dette jobbes det med suksess med den genetiske strukturen til restene av en bjørn som levde samtidig. Det mest overraskende er at restene av både mann og bjørn ikke ble funnet i permafrost, men i et varmere klima. Hva betyr dette? Det er mulig å klone eldgamle dyr ikke bare fra frosne rester, men å utvide området for søk etter DNA-fragmenter ved hjelp av en ny metode.

Denne teknikken, som alle geniale ting, er enkel. For å rense ønsket DNA fra tilstedeværelsen av fremmed DNA, opprettet forskerne en såkalt DNA-mal: gensekvenser på 45 nukleotider ble tatt (lengre kjeder vil neppe bli bevart) med eksisterende mutasjoner som oppsto etter et individs død (visse nukleotidsubstitusjoner oppstår etter at en celle dør). Så, etter å ha analysert denne biten av genetisk materiale, fant de det nærmeste DNA, som gjorde det mulig å bygge den riktige kjeden av gener. Dette minner om å jobbe med puslespill - helhetsbildet er der, du trenger bare å sette det riktig sammen i små biter. Denisovan-genomet var best egnet for dette formålet.

Denne metoden fungerer bare når det er følgende base:

1. vellykket mal for genomrekonstruksjon

2. et tilstrekkelig antall DNA-kjedefragmenter.

Vi får ny kunnskap og en ny mal med hver ny utskrift. Og vi fordyper oss i studiet av mer nøyaktige historiske hendelser. Men så langt er alle disse funnene begrenset av en periode på ikke mer enn 800 000 år. Så hva med dinosaurene som levde på jorden fra 225 til 65 millioner år siden? Over så lang tid ville ikke et eneste intakt DNA-molekyl blitt bevart, men heller ikke her stopper vitenskapen på ett sted.

I Chernyshevsky-regionen oppdaget forskere fragmenter av fossilisert hud fra en dinosaur som levde i juraperioden. Forskere har reist spørsmålet om ekte kloning av dinosaurer. Dusinvis av nyhetsbyråer viste interesse for Transbaikalia i forbindelse med denne oppdagelsen. Utenlandske og russiske forskere kom til instituttet og innrømmet at de aldri hadde sett noe lignende i livet.

Kloning er selvfølgelig ennå ikke satt på løpende bånd, og det utføres fortsatt eksperimenter i private eller avdelings universitetslaboratorier. Russiske forskere jobber nå hardt med å klone en mammut. Selve mammutgenetiske materialet er ikke veldig vanskelig å få tak i. La oss huske babymammuten Dima, som ble funnet hel. Faktisk levde mammuter for bare noen få tusen år siden, så de frosne restene deres har blitt funnet mer enn en gang i Sibir. Det er bevis på at tilbake på 1800-tallet matet sibirske jegere hundene sine med mammutkjøtt. Å lage en klon av en mammut fra en hel bevart kjede av DNA og protein av god kvalitet er selvfølgelig ikke veldig vanskelig for spesialister.

Det er mye vanskeligere å klone en dinosaur. I følge doktor i geologiske og mineralogiske vitenskaper Sofia Sinitsa, avhenger perioden med DNA-forfall av forholdene som restene blir funnet under og er 500 tusen år. Og vi må ta i betraktning at dinosaurene døde ut for omtrent 65 millioner år siden. Men mange av dem levde 150 millioner år f.Kr. VEL, HVORDAN FINNER DU DINOSAUR-DNA? Holdbarheten til DNA forvirrer forskere. Tross alt blir organisk vev omdannet til mineraler over millioner av år. I bergarter som kan analyseres, finnes det faktisk ikke. Sofya Sinitsa legger spesiell vekt på det faktum at ingenting fungerer med dinosaurhud, der organisk materiale kan bevares, og derfor må kloning av dinosaurer først gjøres etter at genetikere har klonet en mammut. Forskeren lover at for å finne kildematerialet for kloning av øgler, vil hun «grave opp hele Sibir».

Du husker godt fra skolens læreplan at DNA spiller den funksjonen å overføre arvelig informasjon. Hvis en av forskerne kan finne én enkelt fullstendig bevart celle med et komplett sett med DNA-molekyler, er videre kloning av en eksakt kopi rett og slett et spørsmål om teknologi. Ta for eksempel egget til en moderne komodo-drage, ødelegg det originale DNA-et og legg til DNA-molekyler fra en hvilken som helst dinosaurart i egget. Nå kan du legge egget i en spesiell inkubator og vente på fødselen til den lille dinosauren.

Ideen om å klone dinosaurer fra fossile rester var spesielt relevant etter utgivelsen av filmen "Jurassic Park", som forteller hvordan en vitenskapsmann lærte å klone dinosaurer og skapte en hel fornøyelsespark på en øde øy, hvor du kunne se en levende eldgammelt dyr med egne øyne.

Men for noen år siden, australske forskere under ledelse Morten Allentoft Og Michael Bunce fra Murdoch University (Western Australia) beviste at det er umulig å "gjenskape" en levende dinosaur.

Forskere radiokarbondatert beinvev hentet fra de fossiliserte beinene til 158 utdødde moa-fugler. Disse unike og enorme fuglene levde i New Zealand, men for 600 år siden ble de fullstendig ødelagt av maori-aboriginerne. Som et resultat fant forskerne at mengden DNA i beinvev avtar over tid - hvert 521. år reduseres antall molekyler med det halve.

De siste DNA-molekylene forsvinner fra beinvevet etter omtrent 6,8 millioner år. Samtidig forsvant de siste dinosaurene fra jordens overflate ved slutten av krittperioden, det vil si for rundt 65 millioner år siden – lenge før den kritiske terskelen for DNA på 6,8 millioner år, og det fantes ingen DNA-molekyler. igjen i beinvevet til restene som arkeologer var i stand til å finne.

"Som et resultat fant vi at mengden DNA i beinvev, hvis den holdes ved en temperatur på 13,1 grader Celsius, reduseres med halvparten hvert 521. år," sa forskningsteamleder Mike Bunce.

"Vi ekstrapolerte disse dataene til andre, høyere og lavere temperaturer og fant ut at hvis du holder beinvev ved en temperatur på minus 5 grader, vil de siste DNA-molekylene forsvinne om omtrent 6,8 millioner år," la han til.

Tilstrekkelig lange fragmenter av genomet kan bare finnes i frosne bein som ikke er mer enn en million år gamle.

Forresten, til dags dato har de eldste DNA-prøvene blitt isolert fra restene av dyr og planter funnet i permafrost. Alderen på de funnet restene er omtrent 500 tusen år.

Det er verdt å merke seg at forskere vil utføre ytterligere forskning på dette området, siden forskjeller i levningenes alder er ansvarlig for bare 38,6% av avvikene i graden av DNA-ødeleggelse. Hastigheten av DNA-forråtnelse påvirkes av mange faktorer, inkludert lagringsforholdene til restene etter utgravninger, den kjemiske sammensetningen av jorda, og til og med tiden på året da dyret døde.

Det vil si at det er en sjanse for at under forhold med evig is eller underjordiske huler, vil halveringstiden til genetisk materiale være lengre enn genetikere antar.

Erenhot, dinosaurenes by. Foto: AiF / Grigory Kubatyan

Hva med en mammut?

Rapporter som forskere har funnet gjenstår egnet for kloning dukker opp regelmessig. For flere år siden signerte forskere fra Yakut North-Eastern Federal University og Seoul Center for Stem Cell Research en avtale om å samarbeide om å klone en mammut. Forskere planla å gjenopplive det eldgamle dyret ved å bruke biologisk materiale funnet i permafrost.

En moderne indisk elefant ble valgt til eksperimentet, siden dens genetiske kode er så lik som mulig DNA til mammuter. Forskere spådde at resultatene av eksperimentet ikke ville være kjent tidligere enn om 10-20 år.

I år dukket det opp meldinger fra forskere fra North-Eastern Federal University igjen, de rapporterte om oppdagelsen av en mammut som levde i Yakutia for 43 tusen år siden. Det innsamlede genetiske materialet tyder på at intakt DNA er bevart, men eksperter er skeptiske fordi kloning krever svært lange DNA-tråder.

Levende kloner

Temaet menneskelig kloning utvikler seg ikke så mye på en vitenskapelig måte, men på en sosial og etisk måte, og forårsaker kontrovers om emnet biologisk sikkerhet, selvidentifikasjon av en "ny person", muligheten for fremveksten av defekte mennesker , som også gir opphav til religiøs kontrovers. Samtidig gjennomføres dyrekloningsforsøk og har eksempler på vellykket gjennomføring.

Verdens første klon, rumpetrollen, ble opprettet tilbake i 1952. Sovjetiske forskere var blant de første som klarte å klone et pattedyr (husmus) tilbake i 1987.

Den mest slående milepælen i historien om kloning av levende vesener var fødselen til sauen Dolly - dette er det første klonede pattedyret oppnådd ved å transplantere kjernen til en somatisk celle inn i cytoplasmaet til et egg som mangler sin egen kjerne. Sauen Dolly var en genetisk kopi av celledonorsauen (det vil si en genetisk klon).

Hvis hver organisme under naturlige forhold kombinerer de genetiske egenskapene til sin far og mor, så hadde Dolly bare en genetisk "forelder" - prototypen av sauen. Eksperimentet ble utført av Ian Wilmut og Keith Campbell ved Roslyn Institute i Skottland i 1996 og var et teknologisk gjennombrudd.

Senere utførte britiske og andre forskere eksperimenter på kloning av forskjellige pattedyr, inkludert hester, okser, katter og hunder.

I filmen "Jurassic Park" lærte en vitenskapsmann å klone dinosaurer og skapte en hel fornøyelsespark på en øde øy, hvor du kunne se et levende eldgammelt dyr. Hypotesen om muligheten for å klone dinosaurer fra fossile rester, som var så relevant etter utgivelsen av filmen "Jurassic Park", viste seg imidlertid til slutt å være uholdbar.

Australske forskere ledet av Morten Allentoft og Michael Bunce fra Murdoch University (Western Australia) har bevist at det er umulig å "gjenskape" en levende dinosaur.

Forskere radiokarbondatert beinvev hentet fra de fossiliserte beinene til 158 utdødde moa-fugler. Disse unike og enorme fuglene levde i New Zealand, men for 600 år siden ble de fullstendig ødelagt av maori-aboriginerne. Som et resultat av forskning har forskere funnet ut at mengden DNA i beinvev avtar over tid - hvert 521. år reduseres antall molekyler med det halve.

"Som et resultat fant vi at mengden DNA i beinvev, hvis den holdes ved en temperatur på 13,1 grader Celsius, reduseres med halvparten hvert 521. år," sa leder for forskerteamet Mike Bunce.

Tilstrekkelig lange fragmenter av genomet kan bare finnes i frosne bein som ikke er mer enn en million år gamle.

Forresten, til dags dato har de eldste DNA-prøvene blitt isolert fra restene av dyr og planter funnet i permafrost. Alderen på de funnet restene er omtrent 500 tusen år.

Det vil si at det er en sjanse for at under forhold med evig is eller underjordiske huler, vil halveringstiden til genetisk materiale være lengre enn genetikere antar.

Er det mulig å klone en mammut?

Forskere fra Yakut North-Eastern Federal University og Seoul Center for Stem Cell Research signerte en avtale om å samarbeide om å klone en mammut. Forskere vil prøve å gjenopplive det eldgamle dyret ved å bruke restene av en mammut funnet i permafrost. Mammuten er bare rundt 60 000 år gammel og takket være kulden er den nesten fullstendig bevart. En moderne indisk elefant ble valgt til eksperimentet, siden dens genetiske kode er så lik som mulig DNA til mammuter.

I følge omtrentlige prognoser fra forskere, vil resultatene av eksperimentet være kjent tidligst om 10–20 år.

Verdens første klon, rumpetrollen, ble opprettet tilbake i 1952. Sovjetiske forskere var blant de første som klarte å klone et pattedyr tilbake i 1987. Det var en vanlig husmus.

Senere utførte britiske og andre forskere eksperimenter på kloning av forskjellige pattedyr, inkludert hester, okser, katter og hunder.

Og om å bringe ideene deres ut i livet i dag. Og så leste jeg om et rykte om at den berømte filmen «Jurassic Park» kunne gjenskapes, så jeg lurte på hvor langt vitenskapen har kommet i kloning av dinosaurer, eller i det minste noen yngre, for eksempel neandertalere. Jeg gikk på nettet for de siste artiklene.
La meg begynne med de dårlige nyhetene. Til tross for den vakre teorien, så fargerikt vist i filmen, er det ekstremt vanskelig, eller rettere sagt umulig, å sette den ut i livet. For det første er sannsynligheten for at en hunnmygg blir funnet i rav umiddelbart etter at hun bit en dinosaur, og ikke noen et par hundre millioner senere, ubetydelig. Og sikkerheten til rent DNA i rav er også et stort spørsmål. Men selve ideen om at vi trenger å finne eller gjenskape DNA er selvfølgelig riktig. Men er det mulig å gjøre dette?

I lang tid var forskernes svar på dette spørsmålet kategorisk klart: nei, det er ikke mulig å trekke ut DNA fra eldgamle fossiler av følgende grunner:
– i gjennomsnitt blir DNA utenfor permafrostsoner ødelagt etter 100 000 år
- alt som kan finnes er veldig korte DNA-fragmenter som ikke kan sys sammen
- selv om du prøver å isolere fragmenter av genetisk informasjon, er det svært vanskelig å skille det fra fremmed DNA som ble introdusert senere eller som tilhører bakterier fra den tiden
Men drømmer er gitt til oss slik at vi kan gjøre det umulige. Heldigvis for oss og for sivilisasjonen som helhet forstår ikke forskere ordet "umulig" og lytter ikke til fornuftens argumenter, noe som gir oss store oppdagelser.
I 2010 ble det gjort et stort gjennombrudd i å gjenvinne DNA med svært høy nøyaktighet fra de funnet restene som dateres tilbake til rundt 50-75 tusen år siden. Den første var en jente som tilhørte det gamle utdødde folket - Denisovanene, som eksisterte parallelt med neandertalerne. Forskere har utviklet en ny metode for å rekonstruere enkelttrådede fragmenter av et DNA-molekyl, som gjorde det mulig å lese jentas kjernegenom med svært høy nøyaktighet og, basert på det, gjøre mange oppdagelser om utviklingen til mennesker på den tiden.
I 2013 skjedde den neste store begivenheten: milepælen på 100 tusen år ble passert. Genomet til en hest som levde for 560-780 tusen år siden har blitt dechiffrert fra rester funnet i permafrost. Men det mest interessante er dekodingen av mitokondrielle DNA til bjørnen og forfedrene til neandertalerne (Heidelberg-mannen) som dateres tilbake 400 tusen år, og restene av disse ble funnet i et mer behagelig klima. Dette arbeidet viste den grunnleggende muligheten for å rekonstruere genomet til rester fra ikke-permafrostsoner, noe som betydelig utvider geografien til potensielle kloner. Og igjen, takket være et gjennombrudd i teknikken for å jobbe med DNA-fragmenter. For å løse problemet med fremmed DNA-kontaminering ble det tatt sekvenser på ikke mer enn 45 nukleotider (lengre snitt kunne knapt bevares) med post-mortem mutasjoner (visse nukleotidsubstitusjoner som skjer etter celledød). Da de samlet nok biter av puslespillet, begynte de å lete etter en mal som var nærmest DNAet som gensekvensen kunne rekonstrueres fra. Det er som å sette sammen et puslespill av små biter når du har det store bildet. Det Denisovan-menneskelige genomet var best egnet for denne rollen.
Denne metoden krever 2 viktige komponenter: et stort antall DNA-fragmenter og en mal for genomrekonstruksjon. Med hver ny dekoding får vi ny kunnskap og... en ny mal. Så, steg for steg, kan vi gå dypere inn i vår egen historie.

Men så langt er alle disse funnene begrenset til en periode på 800 tusen år. Hva skal man gjøre med dinosaurer som levde for 225-65 millioner år siden. Det antas at ikke et eneste molekyl eller celle kan overleve i så lang tid. Men heller ikke her står vitenskapen stille.
Helt ferske studier fra 2014 viste at i porøs vulkansk jord skjer fossilisering så raskt at ikke bare cellestrukturen bevares, men også kromosomer kan skilles. Dermed ble størrelsen på genomet til en bregne som levde for 182 millioner år siden estimert, og dette er allerede en passende tidsperiode.
Når det gjelder dinosaurene selv, viste en gruppe forskere i 2013 at i fossiliserte bein, etter demineralisering, er strukturen til osteocytter (beinceller) bevart. Og ved hjelp av massespektroskopi (en høypresisjonsmetode for å bestemme molekylvekt) og antistoffer, viste de at proteiner fra muskler, bein og, viktigst av alt, spesialiserte proteiner - histoner, som er assosiert med DNA-molekyler, ble bevart der. Dermed viser det seg at DNA også kan finnes i disse restene, og følgelig kan genomet gjenopprettes.
Mens noen forskere prøver å få fossiler til å snakke, tryller andre frem DNAet til... en kylling, prøver å vekke arkaiske gener i den og lage en dinosaur fra en vanlig tamkylling, Ryaba. Personlig tror jeg ikke på Curodinosaurus, men dette arbeidet kan bidra til å gi en genommal for påfølgende fossilgenomsekvensering.

For å oppsummere vil jeg si at vitenskapen hardnakket beveger seg mot målet om å skaffe genomet til ikke bare menneskenes forfedre, men også dinosaurer, og da kan vi tenke på kloning :-)