https://frosthead.com

Смрзнути зоолошки врт Сан Диега нуди наду за угрожене врсте широм света

Посљедњи мушки сјеверни бијели носорог - звао се Судан - умро је у марту, остављајући иза себе само два члана подврсте: своју кћер и унуку.

У прошлости би те оштре чињенице довеле до краја. Али, истраживачи из Института за заштиту природе Зоолошког врта Сан Диего - дом мразне менагерије познате као Смрзнути зоолошки врт - раде на томе да северним белим носовима дају другу прилику. Од 1975. године, институт је сакупљао ткива од створења, нека угрожена, а нека не, а потом је развио ћелије у лабораторији и чувао их на хладних 321 степен испод нуле Фахренхеита.

Зоолошки вртови већ користе репродуктивне технологије, попут ин витро оплодње за животиње попут горила и вештачке оплодње за панде. (Иначе, научници разматрају заслуге у оживљавању изумрлих врста као што су вунасти мамут и путнички голуб, мада би за то морали да користе древну ДНК.) Смрзнути зоолошки врт користио је своју сачувану сперму за стварање фазанских пилића, на пример, и отишао је до стварања ембрија гепарда и оплодње јаја јужних белих носорога.

Сада се њени зоокеанери надају да ће њихових десетак узорака белог носорога родитеља постати родитељи нове генерације на другачији начин: користећи технологију матичних ћелија да би се очувано ткиво беле коже носорога претворило у јајашце и сперму.

Истраживање института надилази стварање беба. Научници тамо раде на методама генетског идентификовања меса примата и антилопа дуикер које је илегално ловио. И у будућности би могли користити његову колекцију за враћање генетске разноликости угроженим црним стопама.

Проширењем таквих напора биће потребна глобална мрежа смрзнутих зоолошких вртова, пишу Оливер Ридер, директор институционалне генетике очувања, и коаутор Манабу Онума у Годишњем прегледу биолошких наука о животињама .

Ридер, који је у институту од његовог оснивања, разговарао је са Кновабле о прошлости, садашњости и будућности Фрозен Зоо. Овај разговор је измењен ради дужине и јасноће.

Како је започео Фрозен Зоо?

Желимо да кажемо да је Смрзнути зоолошки врт започео када је доктор Курт Бенирсцхке дошао у зоолошки врт Сан Диего 1975. Др Бенирсцхке, који је умро 2018., занимали су плодност и хромозоме. Технологија замрзавања ћелија и одмрзавање са обновљеном функцијом била је још увек прилично нова - први пут је то урађена спермом 1949. године - али отворила је све врсте могућности. Имати ћелијске културе да замрзавају, оживљавају и расту више ћелија из њих, гледајући хромозоме, био је заиста значајан напредак. То су радили и други научници, али углавном у медицинским истраживањима на људима.

Др Бенирсцхке је посебно био заинтересован за опис хромозома различитих врста. Искористили смо сваку прилику која се појавила како бисмо сакупили нову врсту. Постојало је уверење да ће ћелије које буду банкротиране наћи намјене далеко више од онога што се у то време могло замислити.

У замрзнутом зоолошком врту, бочице попут ове су „кућице за животиње“. Свака садржи сперму или ћелије које су нарасле из мало животињске коже или другог ткива. Чувају се у течном азоту на -321 степени Фаренхејта и отапају се када их истраживачи желе да користе. У замрзнутом зоолошком врту, бочице попут ове су „кућице за животиње“. Свака садржи сперму или ћелије које су нарасле из мало животињске коже или другог ткива. Чувају се у течном азоту на -321 степени Фаренхајта и отапају се када их истраживачи желе да користе. (Сан Диего Зоо Глобал)

Такође сте се придружили Смрзнутом зоолошком врту, који сте тада назвали Центар за размножавање угрожених врста, 1975. Да ли се сећате прве животиње од које сте сачували ћелије?

Био је то кинески мунтјац, лав. Имао је један прелом и санирали су га ортопедски хирурзи. Морали су је ухватити и анестезирати да би променили играчку, па сам успео да дођем и урадим биопсију коже.

Јебени лајежи су занимљиви. Постоје и кинески и индијски мунтјаци, а просечној особи би требало изазов да утврди велику разлику између њих двојице. Иако кинески мунтјац има 46 хромозома, индијски мунтјац има најмањи познати број хромозома код сисара: шест код женки, седам у мужјака.

Они који су заинтересовани за еволуцију, како су хромозоми еволуирали и како се формирају врсте, били су изазвани овим „скандалом“, како су га звали. Сада знамо да су се хромозоми спојили заједно у претку индијског мунтјака. Шта је покренуло фузију, није познато, али мора да се десило. Хибрид између њих направљен је у Кини; имала је три велика хромозома и 23 мала. Живело је, али није се могло репродуковати.

Други пут, 1980. године, сећам се да ми је патолог рекао, „Имамо заиста занимљиву и ретку животињу у соби за обдукцију [обдукције животиња]. Требао би добити узорак. "И био је то северни бели носорог. Тај узорак пружао је материјал годинама касније да се уради прво генетичко истраживање упоређујући северну и јужну белу носорогу.

Сада напредујемо ка садашњости и имамо амбициозан пројекат генског спасавања да спречимо изумирање северног белог носорога, а то зависи од 12 северних култура белог носорога којима смо банкарили током година.

Како можете користити те ћелије да сачувате северни бели носорог?

Из тих узорака нарезане коже имамо замрзнуте ћелије које се називају фибробласти. Ми одмрзавамо те културе и претварамо их у оно што називамо индуцираним плурипотентним матичним ћелијама. Теоретски се могу претворити у готово било коју ћелију у телу: Могу стварати откуцаје ћелија срца, могу стварати нервне ћелије.

Наш потенцијални циљ је да матичне ћелије претворимо у јајашце и сперму како бисмо могли да стварамо ембрионе. Другим речима, ти фибробласти ће моћи да добију бебе.

То је учињено на лабораторијским мишевима, али још ниједна друга врста. До сада имамо индуковане плурипотентне матичне ћелије из северних белих носорога. Сада усавршавамо методе како бисмо потврдили да су плурипотентни. Постоји још један тим који ради са стадом јужних белих носорога које планирамо да користимо као сурогате. Најмање деценију смо удаљени од бебиног северног белог носорога, али напредујемо.

Да сте ме питали 1985., можете ли узети ћелију из Замрзнутог зоолошког врта и претворити је у животињу, рекао бих да не. Сада то планирамо да урадимо у лабораторији.

Јаја носорога Свежи ооцити (јаја) сакупљени из јужног белог носорога. Да би помогли да се северни бели носорог врати са ивице изумирања, истраживачи смрзнутог зоолошког врта надају се да ће сачуване ћелије коже северног белог носорога претворити у јајашце и сперму и ембрионе имплантата у јужну белу маму носорога. (ТБ Хилдебрандт и др. / Натуре Цоммуницатионс 2018)

Шта још радите са узорцима из Фрозен Зоо-а?

Ми смо одличан извор за пројекте генома. Донијели смо узорке за нешто попут 140 пројеката секвенцирања целог генома.

Сарађујемо са широким институтом из Цамбридгеа, Массацхусеттс, на пројекту 200 сисара, који ће упоредити људску ДНК са 199 других сисара. Помоћи ће истраживачима да схвати који је основни скуп гена толико важан да су били сачувани у нама и другим животињама. А ја сам укључен у Пројект генома краљежњака да бих слиједио све 66.000 живих краљежњака. Ови геноми откривају много занимљивих ствари о историји животињске популације, обрасцима миграције и ако је хибридизиран са другим врстама. Ова врста генетске анализе отвориће задивљујући нови прозор о томе како живот функционише.

У свом прегледу сте разговарали о стварању глобалне био банке за дивље животиње. Зашто је то важно?

Иако зоолошки врт Сан Диего има свој Фрозен Зоо, са више од 1.000 врста, то је мали део светске биолошке разноликости. Постоји око 26 500 угрожених врста које су именоване - и још много тога које нису стављене на списак.

Следеће године ће бити мање биолошке разноликости него сада. Значи требало би да банкаримо док можемо. То треба учинити у различитим земљама како би имали своје генетске ресурсе.

Рекли сте да када сте стигли у замрзнути зоолошки врт пре 44 године, нисте могли да замислите да узгајају читаве животиње из ћелија. Који бисте пројекат волели да видите замрзнути зоолошки врт у наредна 44 године?

Како се популације врста смањују, тако губе и вредне верзије гена који су били присутни само код одређених животиња. Генски скуп постаје генска локва. Замишљам да бисмо у будућности користећи банковни материјал могли да вратимо генетску варијацију.

Како бисте то урадили?

Морали бисмо да претворимо ћелије у животиње. На пример, можете узети женску животињу, која живи у дивљини, и пребацити ембрион са неким корисним генима у њу.

Неки би могли рећи да се враћање изгубљених гена или готово изумрлих врста игра Богу.

Али људи то већ дуго раде: Ми смо узроковали изумирање врста. Неповратно смо променили њихова станишта. Изменили смо њихово понашање. Мешали смо их. Изменили смо њихово окружење, предаторе, њихове болести. Све ове ствари смо већ урадили.

Коришћење банкарских узорака за промоцију различитости пружило би нам шансу да природни свет променимо на позитиван начин.

Знајући Кновабле Магазине је независно новинарско настојање из часописа Аннуал Ревиев .
Смрзнути зоолошки врт Сан Диега нуди наду за угрожене врсте широм света