Американски учени са създали нова техника за разпространяване на генни мутации, който позволява да се заобиколят основни закони на генетиката и мутацията да премине в следващото поколение с ефективност 97%. Откритието обаче е причинило голямо безпокойство в научния свят: в случай на контакт с модифицирани животни извън лабораторията има много висок риск от унищожаване на цели популации.
Процедурата, наречена мутагенна верижна реакция (MCR), е описана в статия, публикувана онлайн четвъртък от списание Science.
Методът използва генното инженерство за да положи определена мутация и в двете копия на гена, свързан с определен признак. Tова заобикаля клетъчния механизъм, който предотвратява изразяването на рецесивните мутации.
Как действа законът на наследяването
Ето един класически много опростен пример: Децата наследяват по набор от хромозоми от всеки един от родителите си, като всяка хромозома съдържа гени за различни признаци.
Схема: Shane L. Larson
Всеки признак на организма (цвят на косата, очи, кръвна група, резус – фактор) се кодира от два гена. Нека нарeчем генът за кафяви очи "B" (доминантен ген) и за сини очи "b" (рецесивен ген). Ако в някой от генетичните ви родители има някакъв доминантен ген B, следва очите ви да са кафяви. За да имате сини очи, трябва да наследите ген за сини очи b и от майката, и от бащата. В противен случай доминиращия ген за кафяви очи ще надделее над рецесивния ген на сините очи.
Всъщност, цветът на очите се определя от повече от един ген. Но същият принцип се прилага и за генетичните дефекти като мускулна дистрофия: Дори и да наследите мутантния ген на мускулната дистрофия от майка си, нормалният ген от другия родител може да компенсира и да ви предпази от заболяването.
Законът е заобиколен
Този механизмът на наследствеността затруднява генните инженери да въвеждат желаните мутации. Мутагенната верижна реакция, или MCR, прави работата им по-лесно. Изследователите, които стоят зад изследването са променили системата CRISPR / Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats - къси палиндромни повтори в закономерно разположени групи и синтетичният протеин Cas9 , който променя нужната последователност на ДНК). Това е природен механизъм, който се среща широко у прокариотите - при 40% от бактериите и при всички археи и им служи за защита от вируси.
Авторите на изследването са използвали метода за редактиране на генома на плодовите мушици Drosophila като мутация, генерирана в едно копие на хромозомата, се разпространява автоматично в другото копие. По този начин, двете копия на гена носят мутацията.
"MCR е изключително активна във всички клетки на организма, като резултатът е, че тези мутации се предават на потомството по родителска линия с 95% ефективност," заяви водещият автор на проучването Валентино Ганц (Valentino Gantz) от Университета на Калифорния в Сан Диего в съобщение за пресата.
Схема: G. Grullon / SCIENCE
Новият метод е посрещнат с ентусиазъм от микробиолозите, които се занимават със създаване на генетично модифицирани комари, устойчиви на малария. MCR процедурата позволява техните гмо-комари да предадат нужния гена на голяма част от популацията само за един размножителен сезон.
Опасения
Въпреки това, съществуват опасения относно техниката CRISPR / Cas9, която може да отреже и замени ДНК в почти целия геном.
Ганц, който тества тази възможност каза, че това не може да бъде проблем при малкия геном на дрозофилата, но може да повлияе на бозайници.
Най-големият проблем, който един от авторите, повдига в доклада си е, че ако не се съхранява правилно, бързо разпространяващите се мутации, създадени от тази мощна техника, MCR, биха могли да повлияят на дивите популации.
Университетските власти са се съгласили на пилотното тестване на новия метод само в специална лаборатория зад пет врати със скенери за пръстови отпечатъци. Но Джордж Чърч (George Church) от Харвард, един от водещите американски генетици, смята, че е опасно дори публикуването на статията, след като нейните автори не са предвидили мерки, които могат да спрат разпространението на нежелани мутации.
Международната научна общност изисква да се приемат общи правила за сигурност на метода MCR.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
21.03 2015 в 11:39
Съответно си има и природен отговор на него. В частност, отборният натиск върху такъв ген става много силен, защото генът се проявява веднага.
Последни коментари