Il ratto estinto mostra limiti di CRISPR alla rianimazione delle specie

Prima dell’inizio del 1900, se camminava come un topo dell’isola di Natale e parlava come un topo dell’isola di Natale, era probabilmente un topo dell’isola di Natale. Ma se uno di questi topi ormai estinti avesse mai camminato di nuovo sulla terra, sarebbe in realtà un topo marrone norvegese geneticamente modificato. Un nuovo studio ha scoperto che i roditori non assomiglieranno a un topo dell’isola di Natale come qualche speranza.

con l’avvento Tecnologia di editing genetico come CRISPRGli scienziati sono passati dalla clonazione all’ingegneria genetica come il modo più promettente per “eliminare l’estinzione” o far rivivere specie che si sono estinte (SN: 7/10/20). Ma a differenza della clonazione, l’ingegneria genetica non creerà una replica esatta di una specie estinta. Invece, questa tecnologia modificherà il genoma di un animale esistente in modo che assomigli al genoma di un animale estinto desiderato. La sfida è rendere questo agente il più simile possibile a una specie estinta.

Per esplorare i limiti di questo metodo, i ricercatori hanno tentato di recuperare il genoma del ratto dell’isola di Natale. Confrontando parti del libro di istruzioni genetiche del topo estinto con il genoma di un parente vivente, il ratto marrone norvegese, il team è stato in grado di recuperare circa il 95% del genoma estinto. Sembra molto, ma lo significa Manca ancora il 5% dei geniinclusi alcuni elementi importanti per l’olfatto e il sistema immunitario, gli scienziati hanno riferito l’11 aprile biologia attuale.

“Puoi ritirare solo ciò che riesci a trovare. La nostra opinione è che non possiamo trovare tutto”, afferma Tom Gilbert, biologo evoluzionista presso l’Università di Copenaghen.

Per ottenere il genoma del ratto estinto, Gilbert e colleghi hanno prelevato il DNA antico da due campioni di pelle di ratto conservati sull’isola di Natale. DNA anticoestratti da esemplari che sono morti ovunque da pochi decenni a migliaia di anni, sono tutt’altro che perfetti (SN: 19/05/08). Il genoma delle specie estinte di Gilbert lo descrive come un libro distrutto. Un modo per ricostruire questo libro strappato è scansionare le parti e confrontarle con un riferimento.

Utilizzando una copia intatta del libro originale, chiunque potrebbe teoricamente ricostruire perfettamente il libro. Quando determinano un genoma di riferimento, i ricercatori cercano specie che differissero evolutivamente da specie estinte di recente, in altre parole, un libro molto simile. I genomi si abbineranno strettamente, ma non completamente.

Per questo il topo dell’isola di Natale (Ratus McCleary) è stata una scelta ovvia di analisi per gli scienziati. si discostava dal suo parente più prossimo, il ratto bruno norvegese (ratto norvegese), solo circa 2,6 milioni di anni fa.

Il team ha scoperto che il genoma del ratto dell’isola di Natale è stato mappato su circa il 95% del genoma del ratto marrone in Norvegia. Ulteriori analisi hanno mostrato che il 5% circa mancante non poteva essere spiegato esclusivamente da un difetto nella tecnica o da un genoma di riferimento inappropriato. Invece, a causa della differenza evolutiva tra le due specie, la maggior parte di queste informazioni genetiche è semplicemente andata persa.

Inoltre, i geni mancanti non erano casuali. Tende a rientrare in due aree principali che controllano le risposte immunitarie dei ratti e il loro senso dell’olfatto. Quindi, se il genoma del ratto marrone norvegese fosse stato modificato per assomigliare a un topo dell’isola di Natale, la nuova creatura avrebbe un odore diverso rispetto al prototipo. Ciò potrebbe ostacolare la possibilità che i topi dell’isola di Natale sopravvivano se rilasciati nel loro precedente habitat.

Immagine di due topi marroni norvegesi nell'erba
I ratti marroni della Norvegia (mostrati) e gli estinti ratti dell’isola di Natale sono parenti stretti. Ma i roditori differivano ancora abbastanza dal punto di vista evolutivo da rendere difficile l’uso dell’ingegneria genetica per sradicare il topo dell’isola di Natale.Archivio fotografico di Dave Bevan / Alami

Gilbert pensa che nessuno probabilmente tenterebbe di sradicare i topi. Ma dice che ciò che il team ha mostrato potrebbe essere utile per le persone che lavorano su progetti più ambiziosi, come riportare in vita i mammut lanosi. La differenza tra il ratto marrone norvegese e il ratto estinto dell’isola di Natale, ad esempio, è simile alla divergenza tra l’elefante asiatico e il mammut lanoso.

“Facendo questo tipo di analisi, che non sono difficili da fare, puoi almeno trovare cosa otterrai e cosa non otterrai, e puoi usarlo per decidere se vale la pena farlo “, dice Gilbert.

Nonostante gli ostacoli, usare la tecnologia per riportare in vita le specie è ancora qualcosa che vale la pena fare, afferma Ben Novak, scienziato capo di Revive & Restore, un’organizzazione no profit che utilizza l’ingegneria genetica per progetti di conservazione. Ha in programma di applicare l’analisi di Gilbert e colleghi al suo lavoro sul piccione viaggiatore, che si estinse nel 1914. Aggiunge che ci sono potenziali soluzioni su come acquisire alcuni dei dati mancanti, ma il fatto che alcuni di essi rimanere sempre lo stesso. La mancanza è una limitazione che gli scienziati della de-estinzione hanno già trovato.

“Il problema dell’aggregazione di riferimento rimarrà sempre un ostacolo all’eliminazione dell’estinzione”, afferma Novak. “Chiunque cerchi la de-estinzione deve accontentarsi del fatto che vogliamo avvicinarci il più possibile a qualcosa che sta ingannando l’ambiente”.

In altre parole, un mammut estinto creato utilizzando l’editing genetico, se una cosa del genere accadesse, non sarebbe proprio un mammut; Sarebbe simile a un elefante peloso asiatico adattato per sopravvivere al freddo. La nuova analisi suggerisce che la versione animale alternativa presentava probabilmente abbastanza differenze da rendere difficile per la creatura ripopolare la sua precedente nicchia ecologica. Per alcuni, questo potrebbe essere sufficiente per vanificare lo scopo dell’esercizio.

“Come scienza, è fantastico”, dice Gilbert. Ma “È questo il miglior uso del denaro in un mondo in cui non possiamo mantenere in vita i rinoceronti?”

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