Международная команда ученых из института Скриппса, Альянса по охране дикой природы зоопарка Сан-Диего, Института молекулярной генетики Макса Планка и других организаций завершила полное картирование генома северного белого носорога. Это важнейший шаг на пути к восстановлению популяции этого животного с помощью передовых репродуктивных технологий.
Полученный геном необходим для того, чтобы проводить оценку качества уже существующих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток северных белых носорогов. В перспективе именно из этих клеток ученые надеются получить сперматозоиды и яйцеклетки, из которых можно будет создать полноценные эмбрионы. Клеточный материал для проекта был взят у умершего в 2014 году самца по кличке Ангалифу, который жил в сафари-парке Сан-Диего. Его клетки были подвергнуты криоконсервации и хранятся в уникальном биобанке Frozen Zoo®.
«Мы использовали самые современные технологии секвенирования и картирования ДНК, чтобы построить максимально точную геномную карту. Это своего рода рино-версия проекта “Геном человека”», — говорит профессор-эмерит института Скриппса Джинн Лоринг, одна из ведущих участниц проекта. Ранее ее команда стала первой в мире, кто получил плюрипотентные стволовые клетки от северного белого носорога, и с тех пор на их основе были созданы девять различных клеточных линий.
До сих пор одной из главных проблем в этой работе оставалась невозможность точной оценки качества клеток: в ходе лабораторного культивирования в них могли накапливаться мутации. Новый геном позволил ученым выявить критические отклонения: у одной из самых перспективных линий клеток не хватало более 30 миллионов пар оснований, в том числе, участков, отвечающих за репродуктивные функции и подавление опухолей. Без эталонного генома эта информация осталась бы скрытой.
Помимо этого, геном показал существенное генетическое сходство северных и южных белых носорогов. Ранее ученые опасались, что из-за значительных различий в ДНК южных носорогов нельзя будет использовать в качестве суррогатных матерей. Но новые данные показали, что геномы этих подвидов почти идентичны, что значительно упрощает задачу по вынашиванию эмбрионов северного белого носорога.
Для Лоринг, которая работает над этим проектом с 2007 года, завершение картирования генома стало символом достижений современной науки. Теперь ученые могут использовать в борьбе за сохранение исчезающих видов практически весь арсенал технологий, разработанных для человека — от генной редакции CRISPR до маркерных генов.
«Мы не создаем динозавров из юрского периода. Мы возвращаем вид, который еще недавно жил среди нас и который мы знаем и любим»
Биобанк Frozen Zoo стал бесценным ресурсом, в котором хранятся живые клетки сотен видов животных, и это дает надежду на сохранение не только носорогов, но и множества других представителей фауны. Ученые надеются, что уже скоро они смогут вырастить жизнеспособные эмбрионы и перенести их в суррогатных матерей, чтобы вернуть миру животных, которые почти исчезли буквально у нас на глазах. И если это удастся, северный белый носорог станет символом не только утраты, но и возрождения, которое стало возможным благодаря науке.
Ранее ученые выяснили, почему вымерли гигантские кенгуру.
