Как редактирование генов может помочь сегодняшним исчезающим видам

Эта статья была первоначально опубликована в разговоре. Прочитайте оригинальную статью.

Вы слышали о страшном волке в последнее время? Может быть, вы видели массивный белый волк на обложке журнала Time или фотографию автора «Игра престолов» Джорджа Р.Р. Мартина, держащего щенка, названного в честь персонажа из его книг.

Удачный волк, большой, Wolflike, который вымер около 12 000 лет назад был в новостях после того, как биотехнологическая компания Colossal утверждала, что воскресила его с помощью клонирования и технологий редактирования генов. Колоссаль называет себя компанией «де-искажения». Сама концепция де-искажения-это молния для критики. Существуют широкие обвинения в игре Бога или связывались с природой, а также более целенаправленными возражениями, которые современные инструменты де-искажения создают плохие имитация, а не действительно воскресшие виды.

Смотреть больше: Жесткое решение, какого вида спасти от вымирания

Хотя биологические и философские дебаты интересны, юридические последствия для сохранения исчезающих видов имеют первостепенное значение. Как юридический ученый с доктором философии. В генетике дикой природы моя работа фокусируется на том, как мы на законных основаниях определяем термин «исчезающие виды». Использование биотехнологии для сохранения, будь то обезболивание или генетическое увеличение существующих видов, обещает решения для неразрешимых проблем. Но это должно работать в гармонии как с письмом, так и с целью законов, регулирующих сохранение биоразнообразия.

Тяжелых волков и утепления

Что на самом деле сделал Колоссал? Ученые извлекали и секвенировали ДНК из костей эпохи Ледникового периода, чтобы понять генетический состав ужасного волка. Они смогли собрать вместе около 90% полного ужасного генома волка. В то время как серый волк и «Острый волк» разделены на несколько миллионов лет эволюции, они имеют более 99,5% своих геномов.

СМОТРЕТЬ: Краткий, но впечатляющий взгляд на будущее CRISPR

Ученые отсканировали восстановленные последовательности волка для конкретных генов, которые, по их мнению, были ответственны за физические и экологические различия между тяжелыми волками и другими видами канидов, включая гены, связанные с размером тела и цветом оболочки. Технология редактирования генов CRISPR позволяет ученым вносить конкретные изменения в ДНК организма. Колоссальная команда использовала CRISPR, чтобы внести 20 изменений в 14 различных генах в современной серой ячейке волков, прежде чем внедрить эмбрион в суррогатную мать.

Рабочий ставит заканчивающие штрихи к модели «Острый волк» (Canis Dirus) в парке Карпин Абентуру в долине Карранцца, за пределами Бильбао 26 июля 2014 года. Фото Винсента Уэста через Reuters.

В то время как выставленная технология изумительна, как мы должны назвать полученными животными? Некоторые комментаторы утверждают, что животные просто модифицированы серыми волками. Они отмечают, что потребуется гораздо более 20 изменений, чтобы преодолеть разрыв, оставленный миллионами лет эволюции. Например, что 0,5% генома, который не соответствует двум видам, представляет более 12 миллионов различий в паре оснований.

Более философски, возможно, другие скептики утверждают, что вид — это больше, чем набор генов, лишенных окружающей среды, экологического или эволюционного контекста.

СМОТРЕТЬ: Как редактирование генов CRISPR ставит ученых на водительское место в эволюции

Колоссаль, с другой стороны, утверждает, что он находится в игре «Функциональный де-искажение». Компания признает, что не делает идеальную хитрость волка. Вместо этого он хочет воссоздать что -то, что выглядит и действует как ужасный волк старого. Это предпочитает «если это выглядит как утка, и шлака, как утка, это утка».

Разногласия по поводу таксономии — науки об названии и классификации живых организмов — столь же старые, как и сама область. Биологи печально известны тем, что не смогли принять единое четкое определение «видов», и в биологической литературе есть десятки конкурирующих определений.

Биологи могут позволить себе быть гибкими и неточными, когда ставки являются лишь разговорным недопониманием. Адвокаты и политики, с другой стороны, не имеют такой роскоши.

Решение о том, что считается исчезающим «видом»

В Соединенных Штатах Закон о исчезающих видах является основным инструментом для защиты биоразнообразия.

Чтобы быть защищенным Законом, организм должен быть членом исчезающего или угрожаемого вида. Некоторые из наиболее спорных вопросов ESA являются определением, например, является ли перечисленные виды действительным «видом» и являются ли отдельные организмы, особенно гибриды, являются членами перечисленных видов.

СМОТРЕТЬ: Чем принял Закон о исчезающих видах за 50 лет

Концепция функциональных видов Колоссала является анафемой для Закона об исчезающих видах. Он сжимает ценность вида до того, как он выглядит, или как он функционирует. Однако при принятии этого акта Конгресс ясно дал понять, что виды должны быть оценены за их «эстетическую, экологическую, образовательную, историческую, развлекательную и научную ценность для нации и ее народа». На мой взгляд, миопическое внимание на функции, кажется, упускает смысл.

Несмотря на свою настойчивость, в противном случае, определение Колоссала, ловкость рук, открыла дверь для аргументов о том, что люди должны сократить финансирование сохранения или защиту для подлежащих им подвергнутую видам. Зачем тратить деньги, чтобы защитить твари и его среду обитания, когда, по словам секретаря внутренних дел Дуга Бургума, вы можете просто «выбрать любимый вид и назвать колоссальную»?

Поставить биотехнологию для работы на сохранение

Биотехнология может обеспечить реальные пособия по сохранению для сегодняшних исчезающих видов. Я предлагаю, чтобы реальная ценность редактирования Gene заключается не в воссоздании факсимилей долговечных видов, таких как Dire Wolves, а вместо этого использует его для восстановления в неприятностях.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Четверть пресноводных животных в мире находятся под угрозой вымирания, показывают новые исследования

Проекты как колоссальных, так и других групп ведутся по всему миру, чтобы помочь исчезающим видам развивать устойчивость к болезням или развиваться, чтобы переносить более теплый мир. Другие проекты используют редактирование генов, чтобы вновь ввести генетические вариации в популяции, где генетическое разнообразие было потеряно.

Например, Колоссал также объявил, что клонирует красный волк. В отличие от тяжелого волка, красный волк не вымер, хотя он был очень близко. После десятилетий усилий по сохранению в дикой природе около десятка красных волков в реинтродрированной популяции в восточной части Северной Каролины, а также несколько сотен красных волков в неволе.

Красные щенки волка видны в зоопарке и аквариуме, в Сиэтле, штат Вашингтон, США, 29 августа 2019 года. Фото Кэти Коттерилл/Пойнт -Деспиан Зоопарк и Аквариум/раздаточный материал через Reuters.

Вся популяция красных волков, как диких, так и в неволе, спускается от просто 14 основателей программы размножения в неволе. Это ограниченное наследие означает, что виды потеряли значительное количество генетического разнообразия, которое поможет ему продолжать развиваться и адаптироваться.

Чтобы вновь ввести часть этого недостающего генетического разнообразия, вам нужно найти генетический материал из красных волков за пределами управляемой популяции. Прямо сейчас это потребовало бы хранимых образцов тканей от животных, которые жили до того, как была создана программа размножения в неволе или вновь открывающую «потерянную» популяцию в дикой природе.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Почему гигантские бобры размером с человека вымерли 10 000 лет назад

Недавно исследователи обнаружили, что койоты вдоль побережья Техасского залива обладают значительным процентом ДНК, полученной из красного волка в своих геномах. Гибридизация между койотами и красными волками представляет собой угрозу для красных волков, так и естественной частью их эволюционной истории, усложняя управление. Гены красного волка, обнаруженные в этих койотах, представляют возможный источник генетического материала, который может использовать биотехнологию, чтобы помочь пленной размножающейся популяции, если можно управлять юридическими препятствиями.

Эта популяция койота была источником Колоссала для его клонированного «призрачного» красного волка. Даже это объявление омрачено определением путаницы. Благодаря своему гибридному характеру колоссальный клонирован животных, вероятно, вообще не считается красным волком.

В соответствии с Законом об исчезающих видах гибридные организмы обычно не защищены. Таким образом, клонируя одно из этих животных, Колоссаль, вероятно, обошел необходимость в разрешениях ЕКА. Это почти наверняка столкнется с сопротивлением, если попытается развести эти «призрачные волки» в нынешнюю программу размножения красного волка, которая потратила десятилетия, пытаясь свести к минимуму гибридизацию. Сколько ценить генетическую «чистоту» по сравнению с генетическим разнообразием у управляемых видов, все еще доказывает чрезвычайно сложный вопрос, даже без юридической неопределенности.

Биотехнология никогда не может решить каждую проблему сохранения, особенно разрушение среды обитания. Способность делать «функциональные» копии вида, безусловно, не уменьшает срочность реагировать на потерю биоразнообразия, а также не снижает моральную вину человека. Но чтобы адекватно реагировать на постоянно обдумывающий кризис в биоразнообразии, защитникам природы понадобятся все доступные инструменты.