ایجاد موش پشمالوی غولپیکر؛ گامی به سوی احیای ماموت تا سال ۲۰۲۸
دانشمندان شرکت Colossal Biosciences در مسیر جاهطلبانه خود برای بازگرداندن ماموتهای پشمالو، موجودی جدید به نام «موش پشمالوی غولپیکر» ایجاد کردهاند. این موجود با استفاده از مهندسی پیشرفته ژنوم، تغییراتی در هفت ژن خاص داشته که منجر به شکلگیری برخی از ویژگیهای اصلی ماموتها شده است.
نتایج این پژوهش نشان میدهد که این موشها دارای پوششی ضخیم، پشمالو و با رنگی مشابه ماموتها هستند و حتی متابولیسم لیپیدی آنها تغییر کرده است. به بیان سادهتر، این موشها واقعاً پشمالو هستند!
تفاوتهای ژنتیکی ماموت و فیل آسیایی
یکی از چالشهای کلیدی در مسیر احیای ماموتهای پشمالو، شناسایی ژنهایی در فیل آسیایی – که نزدیکترین خویشاوند زندهی ماموتها است – است که باید تغییر کنند تا این حیوان بتواند در محیطهای سرد زنده بماند. این پژوهش شامل جستجو در توالیهای ژنتیکی برای یافتن بخشهایی است که بر ظاهر و رفتار حیوان تأثیر میگذارند و سپس آزمایش این ژنها در محیطهای سلولی.
به گفتهی دکتر بث شاپیرو، زیستشناس تکاملی و مدیر ارشد علمی شرکت Colossal، «همان ژنهایی که با ویژگیهایی مانند پشمالو بودن در فیل و ماموت مرتبط هستند، در موشها نیز وجود دارند.»
برای درک بهتر این موضوع، دانشمندان ۵۹ ژنوم مربوط به ماموتهای پشمالو، کلمبیایی و استپی را که بین ۳۵۰۰ تا ۱.۲ میلیون سال قدمت داشتند، بررسی کردند. سپس این دادهها را با ۱۲۱ ژنوم مربوط به ماموتها و فیلها مقایسه کردند که شامل ژنومهای مرجع با کیفیت بالا از فیلهای آسیایی و آفریقایی نیز میشد. این مقایسه به آنها کمک کرد ژنهای مرتبط با سازگاری با سرما، مانند خز ضخیم و متابولیسم لیپیدی، را شناسایی کنند.
ساخت موش پشمالوی غولپیکر
با وجود این دادههای ارزشمند، بهترین روش برای آزمایش تأثیر نهایی ویرایشهای DNA، بررسی آنها در یک مدل زنده است. اما مشکل اینجاست که فیل آسیایی دوره بارداری ۲۲ ماهه دارد و به دلیل در معرض خطر بودن این گونه، امکان انجام چنین آزمایشهایی روی آن وجود ندارد. در مقابل، موش تنها ۲۰ روز دوره بارداری دارد و از نظر ژنتیکی، برخی از ویژگیهای فیل و ماموت را به اشتراک میگذارد.
دانشمندان با بررسی توالیهای DNA که در ماموتها مشترک بودند اما در فیل آسیایی متفاوت بودند، ژنهای کلیدی را شناسایی کردند که بر ویژگیهای فیزیکی ماموت تأثیر میگذارند. از آنجایی که موشها یکی از مدلهای اصلی در پژوهشهای ژنتیکی محسوب میشوند، دادههای زیادی در مورد زیستشناسی رشد و ژنتیک آنها در دسترس بود. بنابراین، با ویرایش نسخههای ژنی مشابه در موش، دانشمندان موفق شدند برخی از ویژگیهای ظاهری ماموت را در این حیوان بازسازی کنند.
برای انجام این کار، سه فناوری ویرایش ژنتیکی به کار گرفته شد:
- حذف ژن به کمک RNP
- ویرایش دقیق چندگانهی ژنوم
- ترمیم هدفمند مبتنی بر همولوژی (HDR)
این تکنیکها به دانشمندان اجازه داد تا بهطور همزمان هشت تغییر را اعمال کنند که در برخی موارد نرخ موفقیت آنها به ۱۰۰ درصد رسید.
ویژگیهای موش پشمالوی غولپیکر
این موشها موهایی دارند که تا سه برابر بلندتر از موشهای عادی است. این ویژگی ناشی از تغییراتی در چرخه رشد مو بوده که از طریق از کار انداختن ژن FGF5 (عامل رشد فیبروبلاست ۵) ایجاد شده است. با از بین رفتن عملکرد ژنهای FAM83G، FZD6 و TGM3، موهای این موشها نیز حالت مجعد و بافتی شبیه به خز ماموت پیدا کرده است. علاوه بر این، تغییراتی در ساختار فولیکولهای مو منجر به شکلگیری سبیلهای پیچخورده در این موشها شده است.
به گفتهی دکتر شاپیرو، «ما فقط ژنهای ماموت را در موش قرار ندادیم، زیرا چنین کاری منطقی نیست. بلکه تغییرات ژنتیکی خاصی را که در هر دو گونه (ماموت و موش) منجر به یک ویژگی قابل پیشبینی میشود، شناسایی و ویرایش کردیم.»
مدیرعامل و یکی از بنیانگذاران Colossal، بن لام، نیز با ابراز خوشحالی از نتایج این تحقیق گفته است: «تنها پیامد غیرمنتظرهی این ویرایشها، افزایش میزان بامزهگی این موشها بوده است!»
هدف از احیای ماموت چیست؟
موش پشمالوی غولپیکر گامی بزرگ در مسیر احیای ماموتهای منقرضشده است. شرکت Colossal همچنان به برنامهی خود برای بازگرداندن ماموت تا سال ۲۰۲۸ پایبند است. علاوه بر این، ابزارهای ویرایش ژنتیکی که در این مسیر توسعه یافتهاند، در حفظ گونههای در معرض خطر و حتی در علوم پزشکی نیز کاربرد خواهند داشت.
Colossal در حال حاضر روی احیای ماموت، دودو (Dodo) و گرگ تاسمانی (Thylacine) کار میکند. اخیراً، این شرکت موفق شده است در رحم مصنوعی، یک جنین کیسهدار را تا مرحلهی میانی رشد پرورش دهد که میتواند به توسعهی فناوریهای بازسازی زیستگاه بدون نیاز به مادران جایگزین کمک کند.
اما چرا اصلاً باید ماموت را احیا کرد؟
به گفتهی جورج چرچ، متخصص ژنتیک و یکی از بنیانگذاران Colossal، بازگرداندن این حیوانات به اکوسیستم میتواند تأثیر مثبتی بر محیطزیست داشته باشد. او توضیح میدهد که حدود ۱۰,۰۰۰ سال پیش، با انقراض گیاهخواران بزرگ در منطقهی قطب شمال، اکوسیستم از مراتع به جنگلهای درختی تغییر یافت. این تغییر باعث کاهش بهرهوری فتوسنتزی، افزایش جذب گرما و کاهش توانایی جذب کربن شد.
وی ادامه میدهد: «اگر بتوانیم حیوانات گیاهخوار بزرگی مانند ماموت را دوباره وارد اکوسیستم کنیم، ممکن است این منطقه دوباره به یک محیط غنیتر و پایدارتر تبدیل شود.» البته چرچ تأکید میکند که چنین تغییرات محیطزیستی در بلندمدت قابل مشاهده خواهند بود و نه در دوران زندگی ما.
قدمی بزرگ به سوی بازگشت ماموت
به گفتهی بن لام، «موش پشمالوی غولپیکر نقطهی عطفی در مأموریت احیای گونههای منقرضشده است. با مهندسی ژنتیکی صفات مختلف مرتبط با تحمل سرما از مسیرهای تکاملی ماموت، توانستیم ترکیبهای ژنتیکی پیچیدهای را که میلیونها سال طول کشیده تا در طبیعت شکل بگیرند، بازسازی کنیم. این موفقیت ما را یک گام دیگر به احیای ماموت نزدیکتر کرده است.»
مطالب مرتبط
