Gentechnisch veränderte Ratten helfen, die Galapagosinseln zu retten

Könnte etwas schief gehen, wenn gentechnisch veränderte Ratten freigelassen werden?



Die Galapagos-Inseln sind bekannt für ihre wunderbare Flora und Fauna. Diese Inseln sind wie ein Juwel, das auf der Oberfläche des Ozeans schwimmt. Exotische Vögel, Schildkröten, Leguane - all dies zieht die Aufmerksamkeit des Menschen auf sich. Aber jetzt wird die Fauna der Inseln etwas eintönig: Es gibt mehr Ratten und Mäuse auf den Inseln. Wir sprechen von grauen und schwarzen Ratten . Sie kamen hier im 17. Jahrhundert mit Piraten- und Walfangschiffen an. Und sofort nach der Ankunft machten sich Ratten und Mäuse an die Arbeit - sie aßen Eier und brüteten Küken, Schildkröten oder Leguane aus. Nagetiere zerstören jene Wunder, die Charles Darwin zu ihrer Zeit so überrascht und inspiriert haben. Ohne die Galapagosinseln wäre der Ursprung der Arten möglicherweise nicht veröffentlicht worden.

Wie dem auch sei, die Galapagos-Inseln sind durch Ratten und Mäuse ernsthaft gefährdet. Nagetiere können die meisten Lebewesen an diesem Ort plagen, wie sie es auf vielen anderen Inseln getan haben. Exzellentes Klima, viel Nahrung, Mangel an Feinden - all dies ermöglicht es Nagetieren, sich fast exponentiell zu vermehren. Aber vielleicht ist die Situation noch nicht hoffnungslos: Island Conservation, eine gemeinnützige Organisation, die die Inseln vor invasiven Arten schützt, hat einen interessanten Plan vorgeschlagen. Es soll Nagetiere genetisch verändern. Änderungen werden dazu führen, dass nur Männer auftreten, Frauen werden in zukünftigen Generationen nicht mehr auftreten.

Die Crispr-Methode wird Wissenschaftlern helfen , das Genom von Ratten und Mäusen zu bearbeiten und zu modifizieren . In den Jahren 2012-2013 wurden in der Gentechnik grundlegend neue Methoden zur Manipulation von genetischem Material auf der Grundlage der Verwendung von CRISPR-Cas-Systemen vorgestellt. Diese Methoden eignen sich zur gezielten Bearbeitung der Genome von Prokaryoten und Eukaryoten (obwohl letztere keine eigenen CRISPR-Cas-Systeme haben, stellte sich jedoch heraus, dass Elemente eines CRISPR-Cas-Systems bakteriellen Ursprungs, die künstlich in eine eukaryotische Zelle eingeführt wurden, auch in einer neuen Umgebung funktionieren können). Gleichzeitig verwenden moderne CRISPR-Cas-Technologien das Cas9-Protein, das für alle Zielorte gleich ist, und die Spezifität der Wirkung wird nicht durch Protein, sondern durch crRNA bestimmt.



Bisher ist dies nur eine Idee, das Projekt ist weit von der Umsetzung entfernt. Aber Wissenschaftler diskutieren darüber, und vielleicht wird das Projekt bald umgesetzt. Alle Nagetiere männlich zu machen ist nur eine der Ideen, aber es sieht realisierbar aus. Fachleute schlagen die Verwendung modifizierter Abschnitte des Nagetiergenotyps vor, die in den Genotyp einer Reihe von Ratten und Mäusen eingeführt und in die Wildnis freigesetzt werden. Infolgedessen breitet sich diese Stelle schnell in der Bevölkerung aus - viel schneller als jedes gewöhnliche Gen. Wir können sagen, dass diese Methode die Evolution beschleunigt. Eine solche Methode kann gefährlich und unvorhersehbar sein. Sobald sich der künstliche Teil des Genoms in vivo innerhalb der Population der Zielorganismen zu verbreiten beginnt, ist es bereits unmöglich, DNA zu zerstören und herauszuschneiden. Daher werden Wissenschaftler diese Methode zunächst im Labor sorgfältig untersuchen.und dann werden sie bereits vor Ort arbeiten.

Ich stelle fest, dass die Technik keineswegs neu ist. Vor nicht allzu langer Zeit haben Wissenschaftler das Genom von Malariamücken so verändert, dass die Erreger der Malaria im Wirtsorganismus einfach nicht überlebten. GV-Mücken sind sozusagen steril geworden. Um Malariamücken zu erzeugen , führten Wissenschaftler das DNA-Element in das Genom von Anopheles stephensi, was zu einer Effizienz von 99,5% bei der Blockierung des Transfers des Malaria-Erregers durch diese Art von Mücke führte. In Asien ist die Anopheles stephensi-Art der Hauptträger der Malaria.

Ebenso können Mücken, die andere Krankheiten verbreiten, einschließlich Dengue-Fieber und Zika , bekämpft werden .

Aber hilft die an Mücken getestete Methode bei Nagetieren viel komplexeren Organismen? Wenn etwas schief geht, kann die Situation schließlich unüberschaubar werden. Ja, und viele Wissenschaftler sind gegen Veränderungen im Genom von Organismen, die sie in die Wildnis freisetzen und nicht im Labor aufbewahren wollen.

Neue Zeit - neue Methoden

Nach Ansicht einiger Experten spielt es keine Rolle, wer daran denkt, das Genom lebender Organismen zu verändern, wenn es darum geht, Inseln zu retten, natürliche Ökosysteme zu schützen und endemische Menschen zu schützen. In diesem Fall handelt es sich um kleine Inseln, die in sehr großer Entfernung vom Festland entfernt sind. Dies ist sozusagen ein Labor, das von der Natur selbst geschaffen wurde. Wenn etwas schief geht, geht das Problem nicht über die Inseln hinaus (auf jeden Fall würde ich das gerne glauben).

Der Genpool und die Artenvielfalt der Galapagosinseln sind zu wertvoll, um gewöhnlichen Nagetieren kampflos gegeben zu werden.

Darüber hinaus ist das Genom von Nagetieren, insbesondere Mäusen und Ratten, Wissenschaftlern, die seit Jahrzehnten in Laboratorien mit diesen Tieren arbeiten, sehr vertraut. Die Idee, Genetik zum Schutz der Inseln einzusetzen, wurde von Wissenschaftlern geäußert, bevor die Crispr-Methode populär wurde. Jetzt ist es vielleicht an der Zeit, den Plan zu verwirklichen. Island Conservation bildet jetzt ein Team aus eigenen Vertretern, Vertretern des US-Landwirtschaftsministeriums und der australischen Vereinigung für wissenschaftliche und angewandte Forschung, um an diesem Projekt zu arbeiten.

Wenn es Wissenschaftlern gelingt, die entsprechende DNA-Stelle zu verändern, wird die Erlaubnis eingeholt, gentechnisch veränderte Nagetiere in freier Wildbahn freizulassen, und alles wird wie geplant verlaufen - die Inseln werden gerettet. Jetzt werden auf den Galapagosinseln Ratten und Mäuse mit Hilfe von Pestiziden bekämpft, aber dies ist auch ein zweischneidiges Schwert - nicht nur Nagetiere sterben an dem Gift. In Bezug auf die Genetik gibt es einige „Wenns“, aber Wissenschaftler haben auch viel komplexere Probleme gelöst. So kann alles klappen.


Auf Wiedersehen Nagetiere?

Jetzt werden in anderen Ländern Projekte entwickelt, die ein so leistungsfähiges Werkzeug wie Gentechnik verwenden. Zum Beispiel ist geplant, Mücken, die Malaria-Krankheitserreger auf den Hawaii-Inseln verbreiten, zu zerstören oder zu neutralisieren, um die Ausbreitung von schwarzen Kornblumen (einer invasiven Art) in den US-Wäldern zu kontrollieren.

Source: https://habr.com/ru/post/de394889/