Учёные из новосибирского Института цитологии и генетики совместно с британскими коллегами обнаружили у якутских коров ген морозоустойчивости. Он помогает животным цепенеть на холоде, сохраняя тепло внутри. Благодаря этому коровы якутской породы способны выдерживать температуры до минус 70°С.
У европейских бурёнок этот ген тоже когда-то был, но в ходе многовековой селекции исчез. Теперь исследователи раздумывают над тем, не вернуть ли его, чтобы животные могли легче переносить морозы. Возможно, они сделают это с помощью генной инженерии, благо опыт в этой области накоплен приличный.
Биологические фабрики
Первые трансгенные млекопитающие были получены в 1974 году: в Кембридже биолог Рудольф Йениш ввёл в эмбрион мыши ДНК ретровируса обезьяны. Последовательность генов интегрировалась в клетки мыши, а затем — в её потомство. Выводить трансгенных животных (кроликов, овец, свиней) для нужд сельского хозяйства учёные начали в середине 1980-х. Такими животными, согласно определению, являются те, в клетках которых содержится дополнительная чужеродная ДНК, передающаяся по наследству.
С тех пор технологию поставили на поток. Выгоду ощутили быстро. Например, у сельскохозяйственных животных есть немало заболеваний, которые наносят материальный ущерб агрохозяйствам и даже могут передаваться человеку. Методы генной инженерии позволяют сделать их устойчивыми к недугам.
В Англии существует уже достаточно большое стадо генномодифицированных коров, которые дают молоко, идеально подходящее для производства знаменитого сыра «Чеддер». В молоке других трансгенных бурёнок значительно снижено содержание веществ, вызывающих у потребителей аллергические реакции.
ГМ-животных используют в интересах медицины и фармацевтики. Выведена группа коров, чьё молоко несёт в себе белок лактоферрин — он обладает противовирусным, антибактериальным и противогрибковым действием. Такое молоко хорошо подходит для искусственного выкармливания новорождённых.
В той же Великобритании создали трансгенных кур, которые несут яйца, содержащие лечебный белок и человеческий интерферон бета-1a. После обработки эти вещества используют как сырьё в производстве препаратов для лечения артритов, рассеянного склероза и даже рака. В качестве живых биологических фабрик братья наши меньшие оказались рентабельнее, чем промышленное производство тех же самых веществ.
Козы-шелкопряды
Пауки-шелкопряды производят очень ценный материал — крепкое и эластичное волокно. Его используют для изготовления множества изделий, от хирургических нитей до парашютных строп. Увы, получить его в достаточных количествах нельзя — паучьи фермы себя не оправдывают.
Специалисты одной биотехнологической компании из Канады нашли решение проблемы. Они выявили сходство в строении секреторных желез пауков и молочных желез коз. После этого в ДНК козы ввели ген паука, отвечающий за кодирование белков паутины. И в козьем молоке обнаружились эти белки! После фильтрации в лаборатории (процесс похож на производство творога) получается сверхпрочное волокно. Его назвали «биосталь». Разработкой заинтересовался Пентагон: материал планируют применять в производстве не только военной одежды, но и бронежилетов.
Но с трансгенной козой-шелкопрядом соперничает другая живность: исследователи пробуют в качестве аналогичных биофабрик червей и бактерий.
Супермускулистые псы
Генетики китайского университета Гуанчжоу вывели собак, обладающих сверхмощной мускулатурой. Для этого они «отключили» у них ген, отвечающий за выработку миостатина — белка, который подавляет рост мышц. В результате у подопытных псов мышечная масса выросла вдвое больше, чем у сородичей. Кроме того, животные оказались более выносливы.
Исследователи говорят, что целью их эксперимента было создание собак с мутациями ДНК, приводящими к болезни Паркинсона и мускульной дистрофии. На подопытных животных они хотели изучить механизмы дегенеративных заболеваний, чтобы в дальнейшем разработать методы их лечения у людей. Теперь же предлагают выращивать генномодифицированных псов для нужд полиции и военных.
Светящиеся коты
Ещё один пример «побочных эффектов» генной инженерии. В Южной Корее, а позже в США учёные изменили кошачью ДНК, чтобы исследовать некоторые болезни. А в итоге получили животных, светящихся в темноте.
В Корее генетики взяли клетки турецкой ангоры и ввели в них гены, отвечающие за производство красного флуоресцентного белка. Изменённые ядра поместили в яйцеклетки для клонирования и вырастили целую группу котиков, чей мех по ночам испускает лёгкое свечение. А в США животных снабдили геном обезьян, способным генерировать антивирусный белок, который, в свою очередь, должен блокировать вирус кошачьего иммунодефицита (есть и такой). Ген специально пометили зелёным флуоресцентным белком медузы, чтобы легче было его отслеживать. Днём такой кот выглядит вполне обычно, а с наступлением сумерек начинает светиться.
Учёные надеются, что их исследования приведут к созданию новых методов борьбы со СПИДом. Но наверняка найдутся желающие обзавестись питомцем, выступающим в роли урчащего ночника.
Быстрорастущий лосось
Уже выведено несколько видов трансгенной рыбы. Так, в ДНК атлантического лосося был добавлен ген, кодирующий повышенный синтез гормона роста. Благодаря этому рыба развивается в два раза быстрее обычного и достигает бóльших размеров. Спасительный ген позаимствовали у американской бельдюги — морской донной рыбы.
Компания, внедрившая инновацию, уверяет, что трансгенный лосось имеет те же запах, цвет, вкус и плотность мяса, что и обычный. Администрация контроля за продуктами и лекарствами США разрешила продавать эту рыбу в магазинах. Причём в соответствии с требованиями этой страны, продукцию не нужно маркировать как генетически модифицированную.
Коровы без метеоризма
Теперь об экологии, куда ж без неё? Как известно, современное животноводство назначено одним из виновников глобального потепления. Коровы выделяют метан как продукт своего пищеварения (да-да, они тоже имеют обыкновение пукать), и объёмы их метеоризма в масштабах планеты огромны. На поголовье крупного рогатого скота приходится 1/6 всех выбросов метана на Земле, а ведь это сильнейший парниковый газ, усиливающий глобальные изменения климата.
В некоторых странах ЕС даже введён дополнительный налог с фермеров, занятых разведением коров. Учёные тоже не остаются в стороне от «зелёного» тренда. Они предлагают... модернизировать коров. А именно — вывести наименее вредные для окружающей среды породы, отредактировав их геном. Таким бурёнкам понадобится меньше травы, что снизит их метеоризм, а ещё они будут быстрее вырастать, что уменьшит «метановый след» на одного животного.
Сейчас на эту тему ведётся множество работ. В журнале Science Advances была опубликована статья, в которой доказывается, что состав и количество микроорганизмов в пищеварительной системе жвачных животных (не только коров, но и, скажем, овец) зависят от их генов. Значит, изменив геном, можно повлиять на объёмы кишечных газов.
Исследователи из Университета Альберты (Канада) уже реализовали эту идею на практике. Они нашли бактерию, отвечающую за производство метана в организме коров, и создали линию скота, который выделяет на 25% меньше газа, чем обычные животные.
Экологичная свинья
Вредят окружающей среде и свиньи. Их фекалии богаты соединениями фосфора. Когда эти вещества попадают в почву, они просачиваются в подземные воды, а затем — в пруды и озёра, где становятся отличной кормовой базой для водорослей. Их цветение уничтожает кислород и в конце концов убивает всякую водную жизнь.
Учёные из Университета Гуэльфа (Канада) взяли эмбрион свиньи традиционной йоркширской породы и ввели в него конструкцию из двух генов — мыши и кишечной палочки. Это привело к тому, что появившейся на свет поросёнок лучше переваривал кормовые добавки, содержащие фосфор, и его содержание в навозе уменьшилось на 70%. Если заменить трансгенными свиньями поголовья в агрохозяйствах близ водоёмов, проблема цветения водорослей может быть решена.
Журналисты прозвали животное Франкенсвином. Это, конечно, зря. На вид вполне обычная хрюшка. А уж заботится об экологии поболее, чем многие из людей.
