Kako radi uklanjanje izumiranja
Kako radi uklanjanje izumiranja: metode, primjeri i postupak korak po kora
Naučite praktične načine na koje se disruptivne tehnologije za zaustavljanje izumiranja bore protiv klimatskih promjena i gubitka bioraznolikosti. Plus, kako funkcionira proces de-izumiranja.
Autor: Sara Red
Adaptacija: Darko Brlečić
Neki od najbriljantnijih znanstvenika i naprednih ljudi na planeti vide novi put naprijed: vraćanje izumrlih životinja. Naučite znanstvene i etičke razloge zbog kojih će bioinženjering novog vala vrsta pomoći ozdravljenju svijeta.
Što je de-Extinction?
De-ekstinkcija ili biologija uskrsnuća poništava izumiranja biljaka i životinja stvaranjem novih verzija prethodno izgubljenih vrsta. Povratno razmnožavanje, kloniranje i uređivanje genoma metode su obnove vrste. Cilj je ponovno uspostaviti dinamičke procese koji proizvode zdrave ekosustave i obnavljaju biološku raznolikost.
Godine 2016. Međunarodna unija za očuvanje prirode (IUCN) izradila je nacrt IUCN SSC Vodećih načela o stvaranju zamjena izumrlih vrsta za dobrobit očuvanja. Osim što pružaju okvir za znanstvenike i druge dionike, smjernice objašnjavaju da je pojam de-extinction donekle pogrešan. To implicira da je moguće uskrsnuti izumrle vrste u njihovoj genetskoj, bihevioralnoj i fiziološkoj cjelovitosti. Ovo nije slučaj.
Društvo National Geographic ugostilo je prvi događaj TEDxDeExtinction u ožujku 2013., skrećući pozornost javnosti na tehnologije uklanjanja izumiranja . Od tada su napori kao što su projekti uklanjanja vunastog mamuta i goluba putnika potaknuli interes javnosti i znanstvenika. Bogatstvo znanstvene literature potaknulo je žustru raspravu o etici obnove izumrlih vrsta.
Kako uklanjanje izumiranja pomaže ekosustavu?
Konzervatori uokvire prestanak izumiranja kao ‘duboko ekološko obogaćivanje’ ili obnavljanje funkcija ekosustava izgubljenih izumiranjem. Ova je ideja katalizator za projekte de-istrebiranja: puštanje uskrslih životinja u prikladna staništa povećava biološku raznolikost i otpornost ekosustava.
Colossalov remetilački projekt očuvanja ima za cilj uvođenje gena mamuta u azijskog slona u svrhu očuvanja kao glavni primjer. “Istrebljenje putem genetskog inženjeringa je nevjerojatna prekretnica”, tvrdi George Church, dr. sc., genetičar Harvarda i MIT-a i osnivač Colossal-a. “Ali ono što je važnije je utjecaj koji ima na obnavljanje staništa za apsorpciju i sekvestraciju ugljika, poput vunastog mamuta i arktičkih travnjaka.”
Povratak vunastog mamuta u arktičku tundru kojom je lutao prije više tisuća godina ima značajne prednosti u borbi protiv klimatskih promjena. Mamuti će uzburkati ledenu površinu krajolika, izgaziti debela stabla s malo kisika i izložiti zdrave trave koje hvataju ugljik. Taj postupak može obnoviti tundru, koja zauzvrat štiti klimu i uravnotežuje stakleničke plinove.
Kako je izumiranje moguće?
Istrebljenje je moguće zbog tehnika bioinženjeringa koje mogu manipulirati DNK i genomima ili genetskim materijalom u organizmu. Pronađeni DNK, bilo da je iz pleistocena ili iz dvadesetog stoljeća, čini izumiranje stvarnošću.
“Tradicionalni napori za očuvanje, iako vitalni, polako gube tlo pod nogama”, primjećuje Colossal’s Church. “Istrebljenje vrsta i očuvanje pomoću tehnologije za uređivanje gena predstavlja uzbudljiv i opipljiv novi pokret u znanosti i očuvanju. Nadamo se da će privući pozornost javnosti i otvoriti vrata novoj generaciji očuvanja inspiriranog molekularnim sustavom sposobnog zauzeti tlo i preokrenuti gubitak.”
Što znanost stoji iza izumiranja?
Biotehnologija koja se koristi za stvaranje zamjenskih sisavaca uključuje povratno razmnožavanje, kloniranje i uređivanje gena. Genetski inženjering, posebno CRISPR, daje pozitivne rezultate u rješavanju problema prestanka izumiranja.
Načini djelovanja znanosti o uklanjanju izumiranja:
Back-breeding: Bback breeding ili breeding back , ili selektivni uzgoj , koristi se načelima selektivnog uzgoja. Stoljećima su znanstvenici koristili ovaj proces kako bi uskrsnuli oslabljene ili izgubljene osobine životinja. Njemački zoolozi Heinz i Lutz Heck pokušali su 1920. uzgojiti faksimila auraha, europskog divljeg vola, pretka današnjeg goveda. Selektivni uzgoj može povećati prisutnost specifičnih osobina unutar populacije. Povratno razmnožavanje ima ograničenja kao pristup za uklanjanje izumiranja. Na primjer, povratnim uzgojem izdvajaju se karakteristike predaka koje se nalaze u živoj vrsti. Ova metoda dobro funkcionira kada su izumrle vrste blisko povezane s još uvijek živim vrstama. Osim toga, nema jamstva da će se odabrane karakteristike pojaviti budući da je trenutno okruženje vjerojatno daleko drugačije od onoga kad su izumrle vrste hodale zemljom. Na primjer, s rasplodnom stokom koja služi cilju prirodne ispaše, možemo dobiti stoku koja nalikuje zuru, ali nikada nećemo dobiti stoku koja je genetski zuru. Oni će ostati dvije odvojene vrste. Povratno razmnožavanje može imati razgranatost višeg stupnja srodstva ili mutacije gena; oba mogu smanjiti cjelokupno zdravlje i sposobnost preživljavanja stanovništva.
Kloniranje: Proboji u kloniranju ili procesima koji proizvode genetski identične biološke kopije života, s vremenom su rasli. Godine 1902. Hans Adolf Eduard Driesch, njemački znanstvenik, dao je život blizancima daždevnjaka podijelivši embrij u dva odvojena sposobna za život embrija. Nakon desetljeća pokusa, 5. srpnja 1996. iz ženke ovce rođeno je janje po imenu Dolly — prvi sisavac kloniran iz stanica odraslih životinja. Znanstvenici su koristili tehniku prijenosa jezgre somatske stanice (SCNT) kako bi generirali identičnu sekvencu gena jezgre za donora somatske (nerepproduktivne) stanice. Kloniranje je izvediv pristup uklanjanju živih vrsta blizu izumiranja jer je dobiveni organizam identičan. Kloniranje zahtijeva netaknute žive stanice; proces je prikladniji za populacije u kojima postoje neke jedinke, a ne one koje su već izumrle.
Uređivanje genoma i sintetička genomika: Genetski inženjering je u razvoju od 1970-ih. Uređivanje genoma, prvi put razvijeno 1990-ih, manipulira genetskim materijalom živog organizma brisanjem, zamjenom ili umetanjem sekvence DNK. Znanstvenici koriste alate kako bi napravili male promjene u DNK organizma. Alati za uređivanje genoma brišu ili dodaju male dijelove DNK u genom , kompletan skup gena u organizmu. Manipulacija DNK dovodi do promjena u fizičkim osobinama, poput boje očiju i rizika od bolesti. Sintetička genomika slična je uređivanju genoma jer oboje mijenjaju genetsko kodiranje. Međutim, znanstvenici obično prilažu duge dijelove DNK i uvode ih u genom biološkog entiteta. Ovi sintetizirani dijelovi DNK mogu biti novi geni ili geni pronađeni u drugim organizmima.
Kako radi uklanjanje izumiranja putem uređivanja genoma
Tehnologija uređivanja genoma stvara hibride između živih i izumrlih organizama. Znanstvenici ubacuju uređenu DNK izumrle vrste u jezgru stanice koja se razmnožava. Koriste ovu tehniku kako bi uskrsnuli više vrsta, uključujući one čiji ostaci nisu dobro očuvani.
Uređivanje genoma spaja željene osobine koje su vrstu učinile jedinstvenom s genima iz vrste donora. Zato dobiveni organizam nije potpuno identičan izumrloj vrsti već je hibrid.
Uređivanje i uklanjanje genoma CRISPR
Clustered regularly interspaced short palindromic repeats ( CRISPR ) je projektirana stanična tehnologija . CRISP R ima dvije glavne funkcije: RNA vodič ili biblioteke koje znanstvenici programiraju za ciljanje određenih lokacija na genomu i Cas9 protein koji djeluje kao molekularne škare. Na neki način, CRISPR je cut-and-paste alat koji briše ili dodaje genetske informacije. Alat prepoznaje i reže specifičnu DNK unutar stanične jezgre. Rezovi aktiviraju popravke kako bi znanstvenici mogli uređivati DNK.
Kako radi uređivač genoma
Pronašli smo način da iskoristimo snagu CRISPR-a za istrebljenje vrsta”, kaže Colossal’s Church. “Međutim, uređivanje gena ima potencijal utjecati na sve aspekte života – od istrebljenja životinja i obnove ekosustava, do prevencije bolesti i stvaranja održivijih ljudskih tijela.” Colossal ima projekt Woolly Mammoth za istrebljenje i ublažavanje klimatskih promjena.
Vunasti mamut samo je početak kolosalnog izumiranja
U Colossalu gradimo DNK bazu podataka kako se nijedno živo biće ne bi suočilo s krađom svog postojanja. Kroz tehnološka otkrića, unaprijedit ćemo genomiku. Danas Vunasti mamut. Sutra ćemo možda držati lijekove za sljepoću, tumor i iskorijenjivanje bolesti. Mnoge tvrtke tvrde da će promijeniti svijet. U Colossalu vjerujemo da svijet ne treba mijenjati. Svijet treba izliječiti.
Zanima li vas praćenje izumiranja vunastog mamuta?
Istrebljenje vunastog mamuta potiče napredak u genetskom inženjeringu i također će biti snaga koja će poništiti stotine godina ekološke štete koju je ljudska vrsta nanijela planetu Zemlji.
https://colossal.com/
Post Kako radi uklanjanje izumiranja je prvi puta viđen na Sat-Multimedia & IT portal.