Книга Наука воскрешения видов. Как клонировать мамонта - Бет Шапиро

Дело в том, что один из двоюродных братьев Худи услышал историю о мамонтенке у реки и, больше озабоченный возможностью хорошего заработка, нежели плохой удачи, решил самостоятельно извлечь его оттуда. Худи не был рад такому повороту событий. Он выяснил, что его брата видели направляющимся в близлежащий город, так что они с другом поехали за ним следом. По прибытии они обнаружили мамонта прислоненным к стене на складе, он поистрепался и выглядел немного хуже, чем раньше. Брат Худи продал мамонта хозяину склада за два снегохода и сумму, достаточную, чтобы купить запас еды на год. К несчастью для мамонта, местные собаки откусывали понемножку от его конечностей, когда хозяин отворачивался.

Конец у этой истории счастливый: Худи успешно затребовал мамонтенка обратно, пока тому не нанесли еще больший ущерб, и его передали на хранение в музей имени Шемановского в Салехарде.

Это была самка мамонта, позднее получившая имя Люба, и ей был всего один месяц, когда она умерла 42 тысячи лет назад. Она так хорошо сохранилась, что в ее желудке все еще оставались следы материнского молока. Примерно через год после того, как ее нашли, ученые, среди которых были Бернар Бьюиг, Дэн Фишер, Алексей Тихонов и Наоки Сузуки, провели трехдневный марафон по вскрытию ее тела в лаборатории Санкт-Петербурга. Они обнаружили мелкую грязь у нее во рту, горле и легких, что, вероятно, свидетельствует о том, что она погибла от асфиксии, скорее всего, в попытке пересечь илистую реку. Они изучили младенческие бивни Любы, поискали клещей в ее шерсти и выяснили, что, подобно слонам, детеныши мамонтов поедали фекалии своих матерей, чтобы их пищеварительная система заселилась микроорганизмами, расщепляющими клетчатку растений. Кроме того, ученые поняли, почему Люба так хорошо сохранилась, и это имеет большое значение для всякого, кто интересуется клонированием мамонта.

Дэн Фишер, один из участников нашей экспедиции на полуостров Таймыр в то неурожайное лето, стал ключом к разгадке этой тайны. Дэн – любезнейший человек, очень много знающий о мамонтах. Однако его интерес к мамонтам не ограничивается животными самими по себе. Его также сильно заботит, как складывались взаимоотношения мамонтов и людей в прошлом. К примеру, мамонты определенно были слишком крупными, чтобы съесть их в один присест. Один из вопросов, на которые Дэн ищет ответ, заключается в том, как охотники на мамонтов сохраняли их мясо, когда не существовало холодильников.

Пока мы работали в поле, Дэн рассказал нам о серии экспериментов, которую он провел неподалеку от своего дома в Мичигане, чтобы узнать, как долго мясо остается пригодным в пищу, если хранить его в мелком пруду. Вначале он разделал ягненка и оленя и привязал мясо к якорю на дне неглубокого пруда в парке, примыкающем к его университету. В течение двух лет он время от времени доставал мясо и проверял, разлагается ли оно. Затем однажды, в середине февраля 1993 года, коллега отдал ему труп лошади-тяжеловоза, только что умершей естественной смертью. Это натолкнуло Дэна на новую идею. С помощью каменных инструментов, которые он изобрел сам, подражая, насколько возможно, охотникам на мамонтов, жившим когда-то в районе Великих озер, Дэн разделал тушу лошади. Стояла зима, и пруды были покрыты слоем льда. Поэтому он проделал во льду дыру и погрузил лошадиное мясо в холодную воду. Каждые две недели он доставал мясо и отрезал кусочек, чтобы проверить, как изменились его вкусовые качества и появились ли признаки разложения. К июню Дэн заметил, что мясо, хотя и сохранило в существенной мере питательные свойства, приобрело кислый вкус и сильный кислый запах. Во время вскрытия мамонтенка Любы в Санкт-Петербурге Дэн заметил тот же запах, исходящий от трупа.

Кислый запах вызвали микробы, называемыми молочнокислыми бактериями (или лактобактериями). Лактобактерии превращают лактозу и другие сахара в молочную кислоту и в норме присутствуют в кишечнике множества животных. Нарастание количества молочной кислоты в теле Любы эффективно «замариновало» его, что помогло мамонтенку сохраниться в похоронившей его вечной мерзлоте и защитило тело от распада даже после того, как его вытащили на поверхность.

К сожалению, хотя высокая кислотность способствует консервации мумий, она плохо влияет на сохранность ДНК. Такие мумии могут хорошо выглядеть, но кислая среда вызывает серьезные повреждения клеток и разрушает ничем не защищенную ДНК. Так что хотя на поверхностный взгляд эти мумии могут казаться наиболее вероятным источником нетронутых клеток, подходящих для клонирования, на самом деле все наоборот.

Однако не все ученые поддались отчаянию, и гонка за клонированным мамонтом продолжается в полную силу. Все так же каждое лето группы ученых разыскивают мумии мамонтов в надежде, что однажды им удастся найти в сибирской тундре исключительно хорошо сохранившийся и не замаринованный экземпляр.

Поднимаются ставки, и в дело вступает новый участник

В 2008 году Терухико Вакаяма из Центра биологии развития при институте RIKEN (Кобэ, Япония) клонировал мышей, которые были заморожены при температуре –20 ˚C в течение 16 лет. Это стало огромным и важным шагом на пути к возрождению вымерших видов – по двум причинам. Во-первых, клетки, которые использовал Вакаяма и его группа, были мертвы на момент, когда их ядра перенесли в подготовленные мышиные яйцеклетки. Это означает, что охотникам на мамонтов может не понадобиться искать непременно живые клетки, чтобы сработал ядерный перенос, поскольку иногда даже мертвые клетки содержат геном, достаточно сохранный для клонирования. Во-вторых, ученые обнаружили, что можно повысить шансы на успех ядерного переноса, добавив еще один шаг к протоколу клонирования. Полученные результаты свидетельствуют о том, что некоторым клеткам, в частности тем, чей геном имеет небольшие повреждения, может просто понадобиться дополнительный толчок, чтобы они смогли дедифференцироваться до конца.

Изначально группа Вакаямы следовала стандартному протоколу ядерного переноса: они извлекли ядра из замороженных клеток мышей и перенесли их в подготовленные мышиные яйцеклетки. Хотя не многие яйцеклетки начали развиваться, некоторые сделали это, а значит, яйцеклеткам удалось «перезапустить» отдельные соматические клетки. Однако ни одна из них не развилась до конца в полноценную мышь. Процесс застопорился после нескольких делений клеток, указывая на то, что дедифференцировка была успешной не до конца.

Затем у исследователей возникла идея. Они повторили весь процесс, но в этот раз остановили развитие эмбриона после нескольких циклов деления клеток. Затем они взяли эти начавшие развиваться клетки и создали из них так называемые клеточные линии – большие колонии идентичных клеток, выращенных в лаборатории. Затем они удалили из этих клеток ядра и поместили их в новые, только что подготовленные яйцеклетки. Таким образом, у яйцеклетки было два шанса вместо одного, чтобы перепрограммировать эти клетки, превратив их в полностью дедифференцированные стволовые. К изумлению научного сообщества, два эмбриона из полученных таким образом выросли в здоровых, взрослых мышей.

Именно этот эксперимент вдохновил Иритани и его группу попробовать клонировать клетки из ноги Юкагирского мамонта. Хотя группа Иритани не добилась успеха (ни одна из клеток мамонта не развилась до той стадии, на которой было бы возможно создать клеточную линию), он не отчаивается. Все же его группе удалось выделить ядро из клетки мамонта, что само по себе можно назвать большим успехом.