Loading

Генная инженерия сохранит виды

Создано 27.09.2013 09:40
Автор: Алексей Норкин

Пума (Puma concolor coryi)

Даже по самым консервативным оценкам к 2050 году в результате климатических изменений, утраты мест обитания и других последствий человеческой деятельности вымрет от 15% до 40% живущих ныне видов. Перед лицом таких радикальных потерь ученые обсуждают плюсы и минусы различных, и часто противоречивых вмешательств. К ним относятся переселение популяций в более гостеприимные места обитания и восстановление в районах, где они уже давно исчезли, ключевых видов, которые имеют решающее влияние на структуру и функции экосистемы, таких как хищников высшего уровня. Изучается даже возрождение недавно вымерших видов.

Авторы статьи в журнале «Nature» считают, что в последнее время все более жизнеспособным и потенциально менее рискованным является способ, названный ими «содействие адаптации». Он позволяет спасти целевые группы популяций и виды, наделив их с помощью методов генной инженерии адаптивными аллелями, различными формами одного и того же гена, определяющими альтернативные варианты развития одного и того же признака.

Потенциально существует три варианта содействия адаптации. Во-первых, скрещивание и гибридизация животных и растений, находящихся под угрозой исчезновения с представителями одного вида, адаптировавшимися к изменениям. Во-вторых, непосредственная передача аллелей от адаптированных популяций в пределах одного вида. В-третьих, включение в геном исчезающих видов генов других, хорошо приспособившихся видов.

Экологи уже опробовали первый вариант восстановления уязвимых популяций путем скрещивания и гибридизации. Так в Швеции среди изолированной группы гадюк (Vipera berus) снизилось число нежизнеспособного потомства после введения в популяцию мужских особей из других мест. Полностью восстановилась популяция пум (Puma concolor coryi) во Флориде, после того, как туда были переселены 8 кошек смежного вида (Puma concolor stanleyana) из Техаса.

Практика «инъекций генетического разнообразия» в популяции находящиеся под угрозой может быть доработана с помощью геномных инструментов. Например, природоохранные организации могли бы защитить потенциальных доноров популяций аллелями, которые, скажем, улучшат устойчивость к опасной болезни.

Успех второго подхода, непосредственной передачи определенных аллелей, полученных от отдельных представителей лучше адаптировавшейся популяции, будет зависеть от того, насколько правильно будут определены критерии «лучшей адаптации». Это потребует от экологов сначала разобраться, какие гены контролируют адаптивные черты.

Форель (Oncorhynchus mykiss)

Исследователи в этом году сумели выделить аллели, связанные с переносимостью жары радужной форелью (Oncorhynchus mykiss). Принципиально, эти варианты гена могут быть встроены в геномы рыбьей икры или эмбрионы популяций, которым угрожает повышение температуры воды из-за изменения климата.

Стратегия обещает результаты в тех случаях, если один или несколько генов имеют резкое влияние на определенные черты. Например, некоторые амфибии устойчивы к грибковым заболеваниям, которые служат причиной вымирания популяции. Если найти гены, увеличивающие сопротивление, они могут стать отличным объектом для передачи.

Третий подход - трансгенный, перенос генов между различными видами. Он используется более десяти лет для повышения сопротивления стрессовым факторам, включая засухи и экстремальные температуры. Например, определенные гены риса и кресс-салата делают томаты более терпимыми к холодным температурам. Однако, последствия перемещения генов между видами, вероятно, будет труднее предсказать, чем те же передачи в рамках одного вида.

Комментарии: