Возрождение вымирания и сохранение видов: новые вехи на пути к возрождению тилацина (тасманийского тигра)

Проект по восстановлению популяции тасманийских тигров, объявленный в 2022 году, достиг новых высот в создании высококачественного древнего генома, редактировании генома сумчатых и разработке новых вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) для сумчатых. Эти достижения не только поддержат возрождение тасманийских тигров (вымерших с 1936 года из-за деятельности человека), но и помогут сохранить виды, находящиеся под угрозой исчезновения. Возрождение и возвращение тасманийских тигров в родную Тасманию восстановит здоровое функционирование местной экосистемы. Новые возможности также помогут сохранить виды, находящиеся под критической угрозой исчезновения.

Недавно реконструированный геном тилацина, длина которого составляет около 3 миллиардов оснований, является наиболее полным и непрерывным древним геномом любого вида на сегодняшний день. Он собран на уровне хромосом и, по оценкам, имеет точность >99.9%. Он включает труднособираемые повторяющиеся особенности, такие как центромеры и теломеры, которые трудно реконструировать даже для живых видов. Геном имеет всего 45 пробелов, которые будут закрыты дополнительными усилиями по секвенированию в ближайшие месяцы.  

Большинство древних образцов сохраняют только короткие последовательности ДНК с небольшим количеством РНК или без нее из-за деградации после смерти организма. Новый геном тилацина является исключительным в необычном сохранении длинных последовательностей ДНК и РНК. РНК деградирует очень быстро, поэтому сохранение РНК редко встречается в исторических образцах. В этом случае исследовательская группа успешно изолировала длинные молекулы РНК из сохранившихся мягких тканей 110-летнего образца. Это важно, поскольку экспрессия РНК варьируется в тканях, поэтому наличие РНК в тканях дает представление об активных генах, необходимых для правильного функционирования тканей. Новый слой РНК делает геном тилацина, построенный из ДНК, гораздо более полезным для воскрешения.   

После реконструкции генома тилацина следующим логическим шагом стала идентификация генов, лежащих в основе основной черты тилацина — отличительной морфологии челюсти и черепа. Для определения этого исследовательская группа сравнила геномы тилацинов с геномами волков и собак со схожими краниофациальными формами и идентифицировала области генома, названные «Ускоренными областями волка тилацина» (TWAR), которые, как позже выяснилось, управляют эволюцией формы черепа у млекопитающих.  

После подтверждения того, что TWAR отвечают за черепно-лицевую морфологию, исследовательская группа внесла те же генетические изменения (более 300) в клеточную линию толстохвостого даннарта, который является ближайшим ныне живущим родственником тилацина и должен стать будущим суррогатом эмбрионов тилацина.  

Далее следует разработка вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) для вида Даннарт, который станет суррогатным тилацином. До проекта по воскрешению тилацина ВРТ практически не существовало ни для одного сумчатого. Исследователи разработали важнейшую технологию для индукции контролируемой овуляции многих яиц одновременно у Даннарт. Яйца можно использовать для создания новых эмбрионов для размещения отредактированных геномов тилацина. Исследователи также смогли взять оплодотворенные одноклеточные эмбрионы и культивировать их в течение половины беременности в устройстве искусственной матки. Новые возможности ВРТ могут быть применены ко всему семейству сумчатых для воскрешения тилацина, а также для улучшения репродуктивной способности исчезающих видов сумчатых.  

Возрождение и возвращение тилацинов обратно в родную Тасманию восстановит здоровое функционирование местной экосистемы. Новые приобретенные возможности также помогут в сохранении критически исчезающих видов. 

Ссылки:  

1. Университет Мельбурна 2024. Новости – Новые вехи помогают найти решения для кризиса вымирания. Опубликовано 17 октября 2024 г. Доступно на https://www.unimelb.edu.au/newsroom/news/2024/october/new-milestones-help-drive-solutions-to-extinction-crisis 

2. Исследовательская лаборатория интегрированного геномного восстановления тилацина (лаборатория TIGRR) https://tigrrlab.science.unimelb.edu.au/the-thylacine/ и  https://tigrrlab.science.unimelb.edu.au/research/  

3. Сумчатый волк https://colossal.com/thylacine/  

Статьи по теме  

Вымершего тасманийского тигра (тилацина) ждёт возрождение (18 августа 202 г.)