با اولین موش پشمی جهان ملاقات کنید: دانشمندان جوندگان مهندس ژنتیکی با کتهای ضخیم و کرکی – و می گویند که می تواند راه را برای انقراض ماموت هموار کند

در دنیای تحقیقات علمی ، بزرگترین پیشرفت ها اغلب با چیزی کوچک شروع می شود.

و در نبرد بحث برانگیز برای بازگرداندن ماموت پشمی از انقراض ، دانشمندان به تازگی یک قدم به اندازه موش را برداشته اند.

علوم زیست شناسی عظیم اولین “موش های پشمی” جهان را پس از جوندگان مهندسی برای رشد کتهای ضخیم و گرم با استفاده از DNA ماموت نشان داد.

در حالی که ممکن است آنها به اندازه کافی ترسناک نباشند که در فیلم بعدی پارک ژوراسیک بازی کنند ، کلوزال می گوید این موش های کرکی می توانند راه را برای غول های گمشده برای پیاده روی زمین یک بار دیگر هموار کنند.

با مقایسه DNA ماموت باستانی با ژنهای فیل های مدرن ، تیم Colossal صفات فیزیکی را زنده کرده است که زمانی به ماموت ها در آب و هوای سرد رونق می گیرد.

با تغییر فقط هشت ژن کلیدی ، موش ها برای نشان دادن رنگ های کت ، بافت ، طول و ضخامت به طرز چشمگیری طراحی شده اند.

در آینده ، همین تکنیک می تواند در فیل ها برای تولید نسل جدیدی از ماموت های پشمی استفاده شود که می تواند در طبیعت آزاد شود.

دکتر بث شاپیرو ، مدیر ارشد علوم در Colossal ، به MailOnline گفت: “موش اعتبار سنجی است که خط لوله انقراض ما – از تجزیه و تحلیل ژنومی ، گرفته تا نقشه برداری از انواع DNA باستانی تا صفات فیزیکی ، برای مهندسی آن ویرایش های ژنتیکی به یک حیوان و مشاهده تغییرات پیش بینی شده – موفقیت آمیز است.”

محققان برای ایجاد مکمل پشمی ، با فهمیدن اینکه کدام ژن ها مسئول ساختن ماموت ها “پشمی” هستند ، شروع کردند.

فیل های مدرن آسیایی حدود 95 درصد از ژنوم خود را با ماموت های پشمی به اشتراک می گذارند و باعث می شوند که آنها نسبت به فیل های آفریقایی با گونه های منقرض شده ارتباط نزدیکی داشته باشند.

بنابراین ، با نگاه دقیق به DNA فیل ماموت و آسیایی ، محققان می توانند “ژنهای کلیدی” را که این دو گونه را متفاوت می کند ، شناسایی کنند.

دکتر شاپیرو می گوید: “تجزیه و تحلیل ژنومی مقایسه ای ما از ماموت ها و فیل ها ژنهایی را که در ماموت تغییر کرده اند ، از آنجا که ماموت ها از فیل ها جدا می شوند ، شناسایی می کنند ، که باید برای ساخت ماموت ها مانند ماموت مهم باشد.”

در کل ، عظیم مجموعه ای از داده های 121 ژنوم ماموت و فیل را جمع آوری کرد که آنها را برای یافتن 10 ژن سازگار با فیزیولوژی موش مقایسه کردند.

اینها مربوط به طول مو ، ضخامت ، بافت و رنگ و همچنین “متابولیسم لیپید” است که کنترل وزن حیوانات را کنترل می کند – تمام عوامل اصلی برای بقا در شرایط سرد.

دانشمندان سپس از مجموعه ای از ابزارهای ویرایش ژن برای ایجاد هشت تغییر همزمان در کد ژنتیکی تخم های موش بارور شده یا زایگوت استفاده کردند.

پس از اجازه دادن به آن زایگوت ها به جنین در آزمایشگاه ، آنها را به مادران جانشین وارد کردند که سپس موشهایی را با هفت ژن مهندسی شده ترکیبی به دنیا آوردند.

به عنوان مثال ، موش های پشمی به ژن به نام فاکتور رشد فیبروبلاست 5 یا FGF5 ویرایش داده شدند که باعث می شود موهای آنها تا سه برابر بیشتر از حد معمول رشد کند.

به همین ترتیب ، هر دو ماموت پشمی و موش پشمی دارای جهش ژنتیکی هستند که باعث می شود کتهای آنها موج دار و بلوند شود ، نه تاریک و کوتاه.

بن لام ، مدیرعامل و بنیانگذار کلوسال ، به MailOnline گفت: “زیرا موش های پشمی ما از موش های آزمایشگاهی معمولی کتهای woollier دارند ، انتظار داریم که موش های پشمی ما شرایط کمی خنک تر را ترجیح دهند.

“طی یک سال آینده و پس از تصویب هیئت اخلاق IACUC ما ، ما آزمایش های استانداردی را روی موش ها انجام خواهیم داد تا بررسی کنیم که آیا این تغییرات در DNA آنها باعث می شود که آنها در رژیم های مختلف با آب و هوای سرد سازگار شوند.”

با این حال ، حداقل در حال حاضر ، آقای لام می گوید تفاوت اصلی این است که آنها “کاملاً شایان ستایش” هستند.

در آینده ، همین تکنیک ها می تواند برای DNA فیل اعمال شود تا ماموت از انقراض بازگردد.

Colossal قصد دارد یک ژنوم کامل فیل را بگیرد و ژن ها را درج کند تا آنها را شبیه به ماموت کند.

حیوان حاصل می تواند یک هیبرید ماموت-فیل باشد که دقیقاً مانند ماموتهای پشمی که قبلاً انجام می داد ، در محیط به نظر می رسد ، رفتار می کند و عملکرد می کند.

آقای لام می گوید: “ما تا پایان سال 2026 برای اولین جنین های ماموت خود هدف قرار گرفته ایم و پس از 22 ماه ، امیدواریم که تا پایان سال 2028 اولین گوساله های مهندسی شده ما را داشته باشیم.”

در نهایت ، این شرکت قصد دارد در آینده نزدیک بخش هایی از کانادا یا آلاسکا را با جمعیت ماموت خود پایدار بازگرداند.

با این حال ، همه متقاعد نشده اند که این پیشرفت گامی بزرگ برای تولد یک ماموت پشمی است که به نظر می رسد.

دکتر آلنا پانس ، مدرس ارشد ژنتیک از دانشگاه هرتفوردشایر ، می گوید: “توانایی استفاده از موش ها به منظور بررسی و آزمایش روابط ژن و فرضیه های مربوط به خصوصیات جسمی به طور خاص با استفاده از ژنوم از ارگانیسم های منقرض ممکن است مفید باشد ، اما به طور کلی به ویژه جدید نیست.”

دکتر پانس می افزاید: عظیم این تصور را ایجاد می کند که ژنهای ماموت به موش ها معرفی شده اند ، اما از قبل از چاپ ، می گوید که ویرایش ژنومی در این موش ها شامل القاء از دست دادن عملکرد چندین ژن به طور همزمان است.

به همین ترتیب ، برخی از کارشناسان این سؤال را مطرح کرده اند که آیا این یافته ها به طور مؤثر یا اخلاقی قابل انتقال به فیل ها خواهد بود یا خیر.

دکتر دنیس هیدون ، محقق ژنتیک از دانشگاه ادینبورگ ، می گوید: “مطمئناً این پیشرفت در سرعت بخشیدن به سرعت اصلاح ژنتیکی به سمت تغییرات زیادی است که یک گونه را از دیگری متمایز می کند ، اگرچه مشخص نیست که این تغییرات به تنهایی باعث می شود یک فیل نسبتاً بی پروا را به یک حیوان پشمی تغییر دهد.

“کار بیشتر در مورد سنتز کردن یا درک ژنوم ماموت نیز لازم است که از این خصوصیات سطحی فراتر رود تا حیوانی تولید کند که به عنوان مثال رفتار صحیحی برای زندگی در شرایط قطب شمال داشته باشد.”

با این حال ، بزرگترین مسئله برای غلبه بر تفاوت معنی داری بین دوره های حاملگی موش و فیل ها است.

در حالی که موش ها به طور معمول فقط سه هفته پس از بارداری به دنیا می آیند ، حاملگی های فیل حدود دو سال به طول می انجامند – طولانی ترین دوره حاملگی هر حیوان.

سپس ، پس از تولد گوساله فیل ، معمولاً 10 تا 14 سال طول می کشد تا آنها از نظر جنسی بالغ شوند.

در همین حال ، فن آوری های تولید مثل کمکی فقط موفقیت محدودی در فیل ها داشته اند که باعث می شود تولید چندین نسل بسیار دشوار و وقت گیر باشد.

پروفسور Dusko Ilic ، محقق علوم سلول های بنیادی در کالج کینگ لندن ، می گوید: “این سؤالات اساسی را ایجاد می کند: چند گاو فیل نیاز به بارداری های آزمایشی دارند تا” فیل پشمی “به دنیا بیایند؟ و چه مدت طول می کشد تا قبل از تولد اولین چنین هیبریدی؟

محققان کلوزال در مقاله قبل از چاپ خود ، این موضوع را تصدیق می کنند.

محقق اصلی دکتر روئی چن و همكارانش می نویسند: “دوره حاملگی 22 ماهه فیل ها و جدول زمانی تولید مثل گسترده آنها ، ارزیابی سریع آزمایشی را غیر عملی می كند.

“علاوه بر این ، ملاحظات اخلاقی در مورد دستکاری تجربی فیل ها ، گونه ای در معرض خطر با ساختارهای اجتماعی پیچیده و قابلیت های شناختی بالا ، نیاز به روشهای جایگزین برای آزمایش عملکردی دارد.”

این در واقع دقیقاً به همین دلیل است که Colossal قبل از تلاش برای تکرار نتایج در فیل ها ، موش ها را به عنوان یک زمینه آزمایش برای تکنیک های مهندسی ژنتیک هدف قرار داده است.

دکتر شاپیور می گوید: “به جلو ، مدل ماوس یک رویکرد سریع ، سخت و اخلاقی برای آزمایش فرضیه ها در مورد پیوندها بین توالی DNA و صفات فیزیکی برای پروژه ماموت پشمی ما ارائه می دهد.”

با این حال ، حتی اگر این امکان پذیر باشد ، این سؤال آشکار وجود دارد که آیا انتشار یک حیوان منقرض شده به طبیعت برای اکوسیستم بی خطر است.

در حالی که پروژه های Rewilding حیواناتی مانند Bison یا Beavers را معرفی کرده اند ، هیچ مطالعه موردی قابل مقایسه ای برای انتشار چنین حیوان بزرگی وجود ندارد که برای چنین مدت طولانی منقرض شده است.

مدیرعامل بن لام در گفتگو با MailOnline ، پیش از این اعتراف كرد كه حتی دانشمندان كلوزال نمی توانند “100 درصد” از اینكه چه تأثیراتی داشته باشند ، باشند.

با این حال ، کلوزال معتقد است که این امر برای محیط زیست مفید خواهد بود و هرگونه آزادی با مطالعه دقیق برای اطمینان از جلوگیری از آسیب ، پشتیبانی می شود.