Удивительные истории о существах самых разных. Тайны тех, кто населяет землю, воду и воздух - Петр Образцов

Прозрачная кваква

Сегодня, вооруженные знаниями об устройстве ДНК и методами изменения этого устройства, генные инженеры начали вносить свои поправки в наследственные механизмы. Однако не забыта и старая добрая селекция — отбор существ с нужными свойствами и получение потомства только от них в надежде получить у внуков это свойство уже в чистом виде. Например, японцы из Института биологии земноводных Хиросимского университета селекционным путем вывели лягушку с прозрачной кожей, через которую видны ее внутренние органы. Прозрачные водные организмы известны — например, это некоторые виды рыб, — но земноводное с такой кожей появилось впервые.

Прозрачная («транспарентная») лягушка была выведена не для забавы ученых и не для доказательства огромных возможностей современной селекции, а для служения благородному делу изучения, предотвращения и лечения различных болезней человека. Лягушки — классический, наряду с крысами и мышами, объект лабораторных исследований. Несчастных земноводных заражают вирусами и бактериями, потом накачивают новоизобретенными лекарствами, режут и смотрят, что получилось и насколько лекарство готово к испытанию на человеке. А защитники животных активно борются против вивисекции и фактического убийства — пусть не человека, но все равно живого одушевленного существа.

И вот, чтобы уменьшить мучения и количество лабораторных вскрытий, группа профессора Масаюки Сумиды из Хиросимского университета вывела лягушку с прозрачной кожей, через которую можно непосредственно наблюдать «путешествие» лекарства по кровеносным сосудам, накопление его в определенных органах и результат воздействия препарата, например, на раковую опухоль, причем лягушку для этого не нужно отправлять в мир иной. А в каком другом городе, как не в Хиросиме, ученые «меминерунт мори» — помнят о смерти?

Исследователи использовали для своих опытов несколько японских бурых лягушек (Rana japonica), испытавших мутационные изменения в сторону обесцвечивания поверхностных тканей. Скрещиванием и отбором среди потомков этих лягушек были получены животные, практически полностью лишенные окраски, с прозрачной кожей.

И это еще не все. Ученые собираются снабдить определенные гены нового прозрачного существа флуоресцентными (светящимися) метками, что позволит наблюдать «работу» этих генов в «режиме реального времени». Это также обещает невиданные перспективы генетических исследований, причем при соблюдении гуманного подхода к лабораторным животным. Будем надеяться, что ученые ограничатся лягушками и бунинские девушки с прозрачной кожей останутся только в литературе.

Гипоаллергенная Мурка

Другой пример селекционного выведения новых животных с полезными свойствами. По оценкам фелинологов (специалистов по кошачьим), в настоящее время в домашних условиях и рядом с человеческим жильем проживает приблизительно 1,5 миллиарда недиких кошек. Кошки — любимые животные человека, в некоторых странах они живут в четырех из пяти семей. Множество их хозяев или гостей испытывают аллергию на шерсть и слюну этих царственных, как считали древние египтяне, животных. У людей краснеют глаза, появляются слезы и кашель, затрудняется дыхание. Описаны случаи смерти больных астмой после общения с кошками.

Поэтому неудивительно, что американская компания «Аллерка» решила избавить человечество от этой напасти. Аллергию вызывает специфический белок Fel d1, содержащийся в шерсти, слюне и коже кошек, поэтому компания решила, в духе модной генной инженерии, генетическими методами вывести породу кошек, не содержащих этот белок. Для этого в ДНК животного следовало бы выделить ген, ответственный за синтез белка Fel d1, удалить этот ген и таким образом получить гипоаллергенную кошку. Гипоаллергенную, то есть с резко пониженной, но не нулевой аллергической способностью, поскольку природа не так проста и минимальная способность вызывать аллергию все-таки остается.

Но природа сделала и подарок человечеству — специалисты компании обнаружили, что у одной из 50 тысяч кошек «ген аллергии» отсутствует изначально. И тогда они, отставив генную инженерию, методами обычного скрещивания вывели гипоаллергенных котят. Этой породе котят присвоено видовое название Allerca GD (genetic divergences), то есть «генетически отклоненные котята компании „Аллерка“». Таким названием компания хочет подчеркнуть, что котята совершенно «естественные», а не выведенные биохимическими методами в пробирке. И действительно, «Аллерка» лишь скрещивала отобранных котов и кошек, в геноме которых было найдено требуемое отклонение. Получившиеся котята выросли немножко и уже продаются — почти по четыре тысячи долларов за симпатичное чудо.

Рыбье сало

А вот пример выведения нового вида уже чисто генетическими методами. Китайские генетики озаботились мучениями детей, вынужденных пить омерзительный, но очень полезный рыбий жир. Они вывели породу свиней, жир которых содержит кислоты типа омега-3, способствующие предотвращению сердечно-сосудистых заболеваний. Как известно, в рыбьем жире нет веществ, из которых в организме человека образуется холестерин — причина атеросклероза, инфаркта и инсульта. Более того, рыбий жир содержит так называемые полиненасыщенные жирные кислоты, в том числе кислоты типа омега-3 (первая двойная связь находится у третьего атома углерода), которые противодействуют таким заболеваниям. Сейчас считается, что мы должны ежедневно получать некоторое количество омега-3-кислот из пищи, поскольку организм человека их не вырабатывает, как и обычные витамины. Поэтому полиненасыщенные кислоты даже стали называть «витамином F» (от английского fat — жир).

И вот, пока «зеленые» зачем-то борются с генно-модифицированными продуктами (ГМП), китайские ученые заставили хрюшек производить жир с этими самыми «рыбными» омега-3-кислотами. Для этого они встроили в ДНК свиньи ген рыб, ответственный за выработку омега-3, и родившийся у свинки поросенок приобрел замечательное качество — его жир и сало стали так же полезны, как рыбий жир. При этом исследователи уверены, что шашлык из такого поросенка не будет иметь рыбного привкуса, — впрочем, доказать это можно будет только после… скажем так, застольного завершения эксперимента.

Сейчас в мире используют уже с десяток ГМП, в основном растительной природы — сою, кукурузу, картофель, горох. И китайский ГМ-поросенок далеко не первое ГМ-животное — уже выведены лабораторные ГМ-мыши, ГМ-коровы с повышенными надоями молока, быстрорастущие ГМ-куры. Успех китайских генетиков позволяет сделать некоторые предсказания по поводу «изготовления» новых видов животных. Например, рыбий жир содержит не только полезные омега-3-кислоты, он еще богат витаминами А и D. Напрашивается введение в ДНК свинки гена, вызывающего выработку этих витаминов.

Другое направление исследований — выведение генетическим методом свиней, которые «жуют жвачку» и, таким образом, могли бы употребляться в пищу иудеями и мусульманами. Разведение «чистых» свиней в мусульманских странах с общим населением более миллиарда человек спасло бы всех нас от грядущего продовольственного кризиса.

Молоко без масла

Существует и другой способ борьбы с сердечно-сосудистыми заболеваниями — надо просто поменьше есть животных жиров, содержащих холестерин. Но заставить себя есть меньше очень трудно — оказалось проще заставить коров давать молоко с пониженным содержанием жира (сливочного масла). Это сделали новозеландские генетики. Конечно, можно сказать, что они просто с жиру бесятся — вот в СССР старались выводить породы скота со все большей жирностью молока, а на Западе население просто помешалось на здоровом образе жизни, вместо масла ест маргарин, пьет газировку без сахара и обезжиренное молоко.