Ученые предлагают редактировать гены для сохранения биоразнообразия

Ученые предлагают использовать технологии редактирования генов для спасения исчезающих видов и восстановления биоразнообразия. В статье, опубликованной в журнале Nature Reviews Biodiversity Perspective, изложены возможности генной инженерии в экологии.

«Утрата биоразнообразия в результате разрушения среды обитания, изменения климата и других антропогенных факторов угрожает устойчивости экосистем во всем мире, – говорится в публикации. – Традиционные методы сохранения критически важны для непосредственного выживания видов, но они не способны восстановить генетическое разнообразие, утраченное из генофонда вида». 

«Мы сталкиваемся с самыми быстрыми изменениями окружающей среды за всю историю Земли, и многие виды утратили генетическую изменчивость, необходимую для адаптации и выживания», – цитирует Phys.org одного из авторов статьи, профессора Кока ван Остерхаута из Университета Восточной Англии (Великобритания), возглавляющего междисциплинарную группу генетиков и биотехнологов по охране природы. Генная инженерия позволяет восстановить эту вариацию, будь то повторное введение вариации ДНК, утраченной из генов иммунной системы, или заимствование генов устойчивости к климату у близкородственных видов, пояснил он.

Успехи в области охраны природы, такие как разведение в неволе и защита среды обитания, часто направлены на увеличение численности популяции, но мало что делают для восполнения вариантов генов, утраченных при резком падении численности вида, отмечают ученые. Без вмешательства виды, восстановившиеся после популяционного спада, могут остаться генетически дезадаптированными и менее устойчивыми к будущим угрозам, таким как новые болезни или изменение климата.

Один из примеров успешного спасения вида – восстановление популяции розового голубя на Маврикии, приводят пример ученые. Когда-то этих птиц оставалось всего около 10, но благодаря долгой работе по разведению в неволе и выпуску в природу их численность выросла до 600. Специалисты изучили генетику голубя и обнаружили, что, несмотря на восстановление популяции, он продолжает испытывать значительную геномную эрозию и, вероятно, вымрет в ближайшие 50–100 лет. Следующая задача – восстановить утраченное генетическое разнообразие, чтобы позволить ему адаптироваться к будущим изменениям окружающей среды. Генная инженерия может сделать это возможным, утверждают авторы публикации. Эта технология уже широко распространена в сельском хозяйстве: культуры, устойчивые к вредителям и засухе, выращиваются на миллионах гектаров по всему миру.

Ученые предлагают три способа использовать редактирование генов для защиты природы. Во-первых, можно вернуть утраченное генетическое разнообразие. Для этого используют старые образцы ДНК из музейных коллекций, чтобы восстановить утерянные варианты генов у редких видов. Во-вторых, можно помочь видам быстрее адаптироваться к изменениям. Например, добавить гены устойчивости к болезням или жаре от родственных видов, чтобы повысить их шансы на выживание. В-третьих, можно убрать вредные мутации, которые накопились в маленьких популяциях. Заменив их на здоровые варианты, возможно улучшить здоровье и плодовитость животных, считают генетики.