Суббота, 20 октября 2018 16 +  RSS
Суббота, 20 октября 2018 16 +  RSS
16:30, 11 октября 2018

Новосибирские биологи: одна трансгенная коза заменяет 90 тысяч доноров


О чудесах и реалиях генной инженерии в своей лекции «Фантастические твари, и как они возникают» рассказал Нариман Баттулин, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН.

Справка

С 26 по 30 сентября в Новосибирске проходил фестиваль науки «КСТАТИ. Горизонт событий», на котором учёные и популяризаторы науки читали лекции и проводили неформальные встречи со всеми желающими. Организаторами фестиваля выступили Информационный центр по атомной энергии при поддержке Госкорпорации «Росатом» и мэрия Новосибирска.

Селекция и генная инженерия

— Для начала нужно понять, что такое генная инженерия и чем она отличается от всего того, что было раньше, — начал рассказ Нариман Баттулин.

— Если в двух словах, то генная инженерия — это манипуляция с генами. Когда учёные хотят создать какой-нибудь организм и знают, что, например, большие крылья определяются наличием какого-то конкретного гена, то они берут этот ген у донора, переносят его в другой организм и надеются, что у того тоже вырастут крылья.

Взгляните, вот фото бельгийского голубого быка. Похож на перекачанного бодибилдера, правда? Как вы считаете, это продукт генной инженерии? Нет, эта порода — результат традиционной селекции.

Если у вас есть стадо животных, и вы хотите вывести очень мускулистую породу, вы берёте самых мускулистых животных, скрещиваете их между собой, потом то же самое делаете с их потомством, и в результате через сколько-то поколений получаете то, что хотите.

Селекция — это очень мощный метод. Насколько сильно отличается чихуахуа от дога? Или возьмите диких кабанов, которые бегали по лесам Европы, и мини-пиги — поросят, выведенных как животные-компаньоны. Всё разнообразие пород произошло от одного предка и было создано специально.

Однако возможности селекции не безграничны. Чтобы получить какой-то признак, он должен присутствовать в популяции. Если же вы захотите вывести мышь, которая светится под воздействием синего цвета (а это очень удобно и полезно для учёных, поверьте), то у вас ничего не получится, потому что на планете нет ни одной такой мышки. Зато это свойство есть у медуз. И вот тут нужно прибегать к генной инженерии.

Ещё один минус селекции — это очень долгий процесс, который растягивается на годы. Например, для того чтобы получить ту кукурузу, которую мы сейчас едим, ушло около тысячи лет.

От ГМО не сбежать

— Если вы хотите встретиться с продуктами генной инженерии прямо сейчас и прямо здесь, подойдите в магазине к полке с сырами — любой сорт твёрдого сыра получен таким образом, — продолжает учёный.

— Знаете, как делали сыр традиционным способом? Створаживали молоко, отделяли творог от сыворотки, прессовали его и специальным образом выдерживали. Однако процесс створаживания происходит не просто так, а под действием ферментов, которые расщепляют белок. Давным-давно это делали, наливая молоко в желудки телят. И очень долгое время, вплоть до конца 80-х годов прошлого века, все традиционные сорта сыров делали с помощью порошка, который получали из желудков новорожденных телят. Вы представляете, что для этого нужно было убить такое милое животное?

Сейчас чтобы получить сыр, вам нужно убить… чёрную плесень. В неё генный инженер вставляет ген, кодирующий белок, который занимается створаживанием молока. Так делают сычужный фермент. Чёрную плесень можно получать легко, дёшево и в больших количествах.

Генная инженерия так широко и полно вошла в нашу жизнь, что думать о том, хотим мы этого или нет, не имеет никакого смысла.

Это интересно

— Как вы думаете, что будет, если загнать курице ген гормона роста? Вырастет ли она размером с человека? Такие эксперименты уже проводились, и они действительно привели к увеличению роста птиц на… один-два процента. Почему так мало? Дело в том, что селекция, которая велась на протяжении сотен лет полностью выработала все ресурсы, которые были у куриц. Быстрее этот вид расти просто не может. Какие-то ограничения в биологии всегда есть.

Как коза спасёт человека?

Помимо производства продуктов питания важная область применения биологии — это создание лекарств. Всем известный пример — пенициллин, антибиотик, который совершил революцию в медицине.

— Однако не всегда учёные могут получить нужное действующее вещество традиционным способом. Проблема возникает, когда это вещество вырабатывается нашим собственным организмом, например, инсулин. Если исходить из традиционной логики, то мы должны «наработать» человеческое тело в больших количествах, меленько его нарубить и выделить оттуда инсулин. Понятно, что так делать нельзя. Тогда приходит на помощь генная инженерия.

Для это используют живые биореакторы – например, коров, в молоке которых содержится очень много белка. Генный инженер переносит ген человека в ген коровы и делает так, чтобы нужные ему белки выделялись из молока животного.

В нашей лаборатории мы создавали такой молочный биореактор, чтобы получать белок, необходимый для стимулирования деления кроветворных клеток. Исследования проводили на мышах.

С помощью очень тонкой иглы, тоньше человеческого волоса, мы вводили ген человека, который будет продуцировать нужный белок в молоко, в эмбрион мыши. Всё это делали в чашке Петри под микроскопом с помощью специальных манипуляторов, а дальше самое сложное – нужно было вернуть этот эмбрион в организм матери. Пришлось проводить настоящую операция ЭКО. Всё получилось, но затем требовалось эту трансгенную мышку подоить. Руками это сделать нереально, тогда мы соорудили очень маленький доильный аппарат. С одной мышки можно получить молока объёмом с дождевую каплю, но, к счастью, для современной биологии этого достаточно.
На мышах мы не остановились и вывели трансгенных коз – технологию отрабатывали в нашем институте, а саму операцию проводили в Бразилии. Сейчас они там уже размножились, и всё потихоньку движется в сторону более прикладных задач – добычи этого белка из молока и сертификации лекарства.

Есть и другие козы, производящие молоко с содержанием человеческого белка, например, антитромбина, который регулирует свёртываемость крови. Одна такая коза заменяет 90 000 доноров. Вот насколько далеко шагнула генная инженерия!

Ещё один впечатляющий пример. Паутина хороша тем, что она очень прочная, прочнее, чем стальная проволока того же диаметра. И кое-кто решил, что из паутины можно делать нитки для сшивания швов в медицине или даже… бронежилеты. Существовал проект, создатели которого вывели трансгенных коз, дающих молоко с белком паутины. Но, увы, военные не заинтересовались бронежилетами из молока. Стартап обанкротился, а коз передали в музей естественной истории в Канаде. Так что человека-паука не существует, а коза-паук есть.

Трансгенные животные выводятся и ради красоты, например, разноцветные аквариумные рыбки продаются сейчас практически в любом магазине. Но вообще же, ГМО создаются не просто так, а прежде всего для научных исследований.

Фото автора и с сайтов selo-exp.com, popmech.ru, sbras.info

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2018 Свидетель
Дизайн и поддержка: GoodwinPress.ru