Мыши обрели человеческие голос и грудное молоко
Генная инженерия шагаетпо планете, и вот уже самые любимые подопытные животные учёных всей земли – мыши – обзавелись не только генами человеческого грудного молока, но и голоса. Станут ли грызуны от этого ближе к людям? И какова польза от труда сотен и многомиллионных вложений учёных?
Первое изучение совершили биологи из Германии (не смотря на то, что помогали им в этом исследователи многих государств). Они внедрили в ДНК мышей поменянную версию гена FOXP2, что считается главным «геном голоса» человека.
Его нашли в 2003 году. Тогда генетики изучили участников одной английской семьи. Половине из них по наследству передалось сложное нарушение речи (так называемая диспраксия, некоординированная работа языка, губ и глотки).
Присмотревшись к геному больных, биологи узнали, что их FOXP2 имеет другую форму (присутствует нефункциональная версия гена).
У мышей (и у шимпанзе) FOXP2 кроме этого устроен по-своему, в нём отсутствуют кое-какие аминокислоты, свойственные лишь человеку и его ближайшему родственнику неандертальцу, что разрешает предположить: «людская» версия и определяет отечественную свойство к общению.
И это ясно. На протяжении эволюции геномы птиц и животных изменялись, но они обучились общаться только посредством отдельных звуков, лая либо трелей. Человек способен создавать и принимать более сложную (настоящую) обращение,потому и FOXP2 у него стал вторым.
До тех пор пока говорить по-человечески мыши могут только в мультфильмах и фильмах (фото и иллюстрация с сайтов wordpress.com и photobucket.com).
Для чего учёным такие испытания? Они желают определить больше о том, как как раз человек приобрёл свойство говорить.
Отчего же тогда для изучений были выбраны мыши, а не более родные к нам неговорящие шимпанзе, отделившиеся от Homo sapiens куда как позднее? Во-первых, изменять генетический код мышей обучились уже давно. С мартышками всё значительно сложнее: лишь сравнительно не так давно учёным наконец-то удалось создать трансгенную мартышку, которая не только была здоровой, но и дала потомство.
Во-вторых, по строению FOXP2 шимпанзе от мышей не отличаются. Помимо этого, грызунов несложнее содержать и разводить.
И не смотря на то, что генетических отличий у человека и мыши выяснилось куда больше, чем считалось ранее, «ген речи» трудится у грызунов похожим образом.
Значит, дабы заметить и осознать различия, учёным нужно было создать и сравнить две группы животных: простых и с людской версией гена.
Что биологи и проделали. Само собой разумеется, мыши не стали тут же лепетать как младенцы, но кое-что всё-таки изменилось. Дабы выяснить, что именно, биологам было нужно сопоставить простых и трансгенных мышек по более чем сотне параметров.
Сравнение нейронов простой и трансгенной мышки. Масштабные линейки соответствуют 25 микрометрам (иллюстрация Cell).
В следствии учёные зафиксировали перемены в работе подкорковых узлов (basal ganglia), участков мозга, каковые уже много раз связывали с речью. Кроме этого у подопытных мышек наблюдалось более сложное строение нейронов этих территорий.
Помимо этого, трансгенные мышата по-второму издавали ультразвуки (их учёные фиксировали, в то время, когда детёнышей выносили из комфортного материнского гнезда).
Но в собственной статье, размещённой в открытом доступе в издании Cell, учёные отмечают, что коммуникативные навыки грызунов изучены через чур слабо. А потому осознать, что же означают эти трансформации, биологам так и не удалось.
Мышки уже могут видеть как люди, сейчас они практически обучились сказать (иллюстрация Discover Magazine).
Кроме этого учёными было сделано ещё одно увлекательное наблюдение: не обращая внимания на тот факт, что ген FOXP2 деятельно трудится и в других тканях организма, его подмена на людскую версию никак не отразилась на здоровье грызунов.
«На протяжении этого изучения мы в первый раз осознали, что мыши оказывают помощь изучать не только болезни, но и отечественную собственную историю», — говорит ведущий эксперт Вольфганг Энард (Wolfgang Enard) из университета эволюционной антропологии Макса Планка (Max-Planck-Institut fur evolutionare Anthropologie).
Делать какие-то конкретные выводы учёные пока не торопятся, для этого нужны предстоящие изучения работы «человеческого» FOXP2 у мышей.
Пока же, согласно точки зрения данной научной группы, возможно только предполагать, как те либо иные эффекты имели возможность отразиться на эволюции речи (но, вернуть все его изменения восприятия и этапы голоса в любом случае не удастся).
Перейдём ко второй группе учёных из Университета биологии гена РАН. Они трудились в совсем второй области, пробуя воспроизвести в организме мышей процесс, что происходит в молочных железах дам. Руководила группой Елена Садчикова.
В случае если с изучением эволюции развития речи всё более либо менее ясно, то для чего биологам пригодилось внедрять в ДНК грызунов ген, что генерирует выработку белка женского грудного молока?
Большое количество было сообщено о пользе грудного вскармливания. светло одно, что никакая молочная смесь (кроме того с самым лучшим составом) и навороченная бутылочка не заменят ощущений от контакта ребёнка с матерью на протяжении кормления грудью (фото с сайта essentialbaby.com.au).
Дело в том, что белок лактоферрин (lactoferrin) крайне полезен для здоровья новорождённых, поскольку он защищает детей от бактерий и вирусов перед тем, как окрепнет их иммунитет (подсчитано, что смертность детей в его отсутствие возрастает на порядок).
По данной причине лактоферрин имел возможность бы стать крайне важным компонентом молочных смесей, предназначенных для малышей, матери которых не смогут кормить их собственным молоком.
Дабы подоить мышь, приходится применять миниатюрную аппаратуру и анестезию. Не через чур удобно для массового производства (фото NIH).
Но из-за чего были выбраны как раз мыши? Посылы всё те же: генетическая близость, стремительное размножение… Но имеется и ещё одно серьёзное свойство грызунов, которое, быть может, и выяснило выбор учёных. В случае если в грудном молоке кормящей дамы образуется порядка 4-5 граммов лактоферрина на один литр, то генетически поменянная мышь может давать до 160 граммов нужного вещества на литр!
Русские учёные вырастили уже пара тысяч трансгенных мышей, дающих человеческий белок, сейчас они перешли на коз (фото с сайта ehponline.org).
«Молоко мышей богато белками, возможно высказать предположение, что трансгенные грызуны кроме этого будут давать громадные количества нужных человеку соединений», — додаёт Патрик ван Беркель (Patrick van Berkel), глава датской компании Genmab, кроме этого занимающейся выращиванием трансгенных животных.
Мыши благодаря совершённым генетическим трансформациям стали первыми животными по окончании человека, талантливыми производить лактоферрин (отметим, что другие белки людской молока от животных уже приобретали, и много раз).
В будущем же биологи собираются наладить массовое производство лактоферрина посредством трансгенных коз (испытания до тех пор пока ещё не закончены и проводятся только на маленьком количестве особей).
Согласно данным Daily Mail, в Российской Федерации уже существует ферма, на которой находятся 90 коз, готовых к осеменению трансгенными козлами с «кодом» лактоферрина. Более детально о настоящем положении дел возможно почитать в этом материале РАН (фото William Stewart).
«Эти животные хороши тем, что их беременность практически вдвое меньше, чем у коров, да и половой зрелости они достигают стремительнее. Помимо этого, они реже болеют и их несложнее содержать. А ещё у человека и коз мало однообразных заболеваний, что кроме этого есть громадным плюсом», — говорит Садчикова.
Игорь Гольдман, директор Трансгенбанка Университета биологии гена, додаёт, что лактоферрин можно считать натуральным антибиотиком, что смогут принимать как дети, так и взрослые.
По поводу проводимых трансформаций состава молока он говорит так: «Да, мы имеем дело с генно-модифицированным продуктом. Но полученное молоко уже нельзя считать едой, скорее это лекарство. Я и сам побаиваюсь ГМИ, но в этом случае совсем другое дело.
Полученный лактоферрин присутствует в отечественном организме, соответственно, он неимеетвозможности привести к аллергии либо какие-либо другие побочные эффекты».
Картина «Рождение Млечного Пути» Якопо Тинторенто отображает взор древних греков на сокровище женского молока. Видно, что звёзды рождаются из капель, пролившихся из груди богини Геры (фото с сайта scienceblogs.com).
Быть может, в Российской Федерации когда-нибудь будут созданы большие фермы, на которых животные начнут давать заменители людской молока. В то время, когда это будет и кто как раз начнёт исполнять роль «кормилиц» (зайцы, козы либо однако коровы), до тех пор пока сообщить тяжело.
Что же касается приближения к человеку, то вряд ли когда-либо будут созданы настоящие гибриды животных и людей, владеющие какими-либо немыслимыми свойствами наподобие той же возможности говорить (по крайней мере, такие испытания уж точно не станут обширно освещаться в прессе). Скорее животные будут умелыми площадками для лекарств новых и тестирования технологий либо же живыми фермами по выращиванию нужных человечеству органов и веществ.
