تولید موش‌های پشمالو با ژن‌هایی مشابه ماموت‌ها

01

از 06

احیای ماموت‌ها پشمالو

دانشمندان Colossal در نهایت قصد دارند ماموت‌های پشمالو (Mammuthus primigenius) را احیا کنند. آنها برای انجام این کار، سلول‌های فیل آسیایی (Elephas maximus) را دست‌کاری می‌کنند، که نزدیک‌ترین خویشاوند زنده ماموت است تا جنین‌هایی ترکیبی از فیل و ماموت با ویژگی‌هایی مثل موی بلند و دیگر صفات ماموت ایجاد کنند. اما محققان قبل از آغاز این فرایند در فیل‌ها، باید ویرایش‌های ژنتیکی لازم و ابزارهای مهندسی زیستی را ابتدا روی موش‌ها آزمایش کنند، چرا که موش‌ها بسیار آسان‌تر نگهداری می‌شوند و سریع‌تر تولیدمثل می‌کنند.

بث شاپیرو، زیست‌شناس تکاملی و مدیر ارشد علمی شرکت گفت: «استفاده از موش‌ها در اینجا خیلی مفید است، آنها دوره بارداری ۲۰ روزه دارند، برخلاف فیل‌ها که دوره بارداری آنها ۲۲ ماهه است.»

این دوره کوتاه، به محققان اجازه داد تا در عرض شش ماه طراحی ژنتیکی، شبیه‌سازی و پرورش این موش‌های پشمالو را کامل کنند. نتایج این پژوهش در تاریخ ۴ مارس در پایگاه داده‌ BioRxiv منتشر شد.

02

از 06

موش‌های پشمالو چطور ساخته شدند؟

پژوهشگران برای ساخت این موش‌ها، هفت ژن از آنها را دست‌کاری کردند، که شش تای آنها به بافت، طول و رنگ مو مربوط می‌شد. دانشمندان این ژن‌ها را از طریق بررسی توالی‌های DNA موش‌ها انتخاب کردند؛ توالی‌هایی که به رشد مو کمک می‌کنند و با ژن‌های مرتبط با پوشش پشمالوی ماموت‌ها شباهت تکاملی دارند.

شاپیرو توضیح داد: «ما ژن‌های ماموت را به صورت مستقیم به موش‌ها وارد نکردیم. به جای آن، ژن‌های مشابهی که در بدن موش‌ها وجود داشت و فکر می‌کردیم برای ماموت‌ها مفید بوده‌اند، شناسایی و آنها را به طور هم‌زمان در بدن موش‌ها فعال کردیم.»

بیشتر این ویرایش‌ها به صورت غیرفعال کردن ژن‌هایی بود که به‌ طور طبیعی در موش‌ها فعال هستند. به عنوان مثال، آنها ژنی به نام FGF-5 را غیرفعال کردند، که رشد مو را تنظیم می‌کند و این باعث شد موهای این موش‌ها سه برابر بلندتر از موش‌های معمولی آزمایشگاهی شود.

03

از 06

شباهت‌های بیشتر موش‌ها به ماموت‌ها

همچنین این تیم جهش‌هایی را که در ماموت‌ها دیده شده بود، به موش‌ها اضافه کرد تا موهایی موج‌دارتر و ضخیم‌تر ایجاد کنند. ماموت‌ها نسخه‌ای کوتاه‌شده از ژنی به نام TGF-alpha داشتند، همچنین در ژن کراتین KRT27 آنها نیز جهش‌هایی وجود داشت؛ که پژوهشگران این موارد را هم به DNA موش‌ها اضافه کردند.

آنها برای اعمال این تغییرات، از سه تکنیک مختلف مهندسی ژنتیک استفاده کردند. یکی از آنها فناوری multiplex precision genome editing  بود، که امکان ویرایش دقیق چند نقطه از DNA را به‌ صورت هم‌زمان فراهم می‌کند.

وینسنت لینچ، زیست‌شناس تکاملی در دانشگاه بوفالو که در این پروژه دخیل نبوده است، به Live Science گفت: «این آزمایش نشان می‌دهد که می‌توان چند جهش را به یک موش منتقل و ظاهر موی آن را شبیه به موی ماموت کرد.»

04

از 06

تلاش برای بازسازی لایه چربی ماموت

دانشمندان Colossal علاوه بر مو، روی ژنی تمرکز کردند که متابولیسم چربی و جذب اسیدهای چرب را کنترل می‌کند. ماموت‌ها در محیط‌های سرد، به‌لطف لایه‌های ضخیم چربی زیر پوست‌ خود زنده می‌ماندند، بنابراین تیم تحقیقاتی سعی کرد با ویرایش ژن مرتبط، چنین ویژگی‌ را در موش‌ها نیز ایجاد کند.

با وجود این، تأثیر این دستکاری هنوز مشخص نیست.

05

از 06

آزمایش مقاومت موش‌های مشابه ماموت‌ها در برابر سرما

در حال حاضر، مشخص نیست که آیا این موش‌های اصلاح‌شده می‌توانند بهتر از موش‌های معمولی در برابر سرما مقاومت کنند یا خیر. اما دانشمندان شرکت Colossal اعلام کرده‌اند که در ماه‌های آینده این ویژگی را آزمایش خواهند کرد.

شاپیرو اعلام کرد: «ما می‌دانیم که ویرایش‌ها در DNA موش‌ها وجود دارند، حالا فقط باید بفهمیم که این ویرایش‌ها چه مقدار مقاومت در برابر سرما ایجاد می‌کنند.»

06

از 06

هنوز تا بازگرداندن ماموت راه درازی مانده است

اگرچه موش‌های پشمالو گامی مهم به‌سوی احیای ماموت‌ها هستند، اما هنوز چالش‌های بزرگی در این مسیر وجود دارد. به‌ گفته لینچ، فناوری مورد استفاده در این موش‌ها بسیار پیشرفته است، اما هنوز فاصله زیادی با انجام آن روی فیل‌ها وجود دارد.

موش‌ها به طور کلی موی زیادی دارند، اما فیل‌ها پوشش مویی بسیار کم‌پشت‌تری دارند. لینچ تصریح کرد: «حتی اگر بتوان این جهش‌ها را در فیل آسیایی اعمال کرد، تراکم مو همچنان بسیار کم خواهد بود. بنابراین برای ایجاد تراکم بالاتر مو، باید ویرایش‌های ژنتیکی بسیار بیشتری انجام شود.»