Рогатина таня: Рогатина Татьяна Владимировна — Саратовский Государственный Медицинский Университет

Нижеследующий текст представляет собой расшифровку интервью, которое я взял 24 марта 2016 года с Элисон Ван Эненнаам, генетиком животных из Калифорнийского университета в Дэвисе, Калифорния, которая в настоящее время работает с первыми двумя быками, подвергшимися генетической модификации, чтобы у них не выросли рога.

Александра Доманович: Объясните простым языком, как появились эти два быка, Спотиги и Бури?

Элисон Ван Эненнаам: Эти два быка голштинской породы имеют изменение в одном из генов в ДНК. Это было сделано с помощью инструмента под названием TALEN — нуклеазы, которая в основном действует как пара молекулярных ножниц — которая входит и разрезает ДНК именно в том месте, которое мы ей указываем. Мы сказали ему вырезать ген, отвечающий за рост рогов у молочного скота. Мы хотели заменить аллель (или вариант) гена, присутствующего у молочного скота, на аллель мясного скота. Итак, мы пошли и подправили этот ген, так что теперь это аллель, обнаруженная у крупного рогатого скота — ангусского скота — и, следовательно, у них, естественно, не будут расти рога. Они генетически лишены рогов.

Но как узнать, какой ген отвечает за какой признак?

Геном крупного рогатого скота был секвенирован, и исследователи годами сопоставляли различные признаки с генами в разных местах генома.

Как они наносят это на карту? Это то, что меня всегда очаровывало.

Итак, возвращение к старой школе. Допустим, у вас есть 100 животных с рогами и 100 животных без рогов, и вы сравниваете последовательность их ДНК. Обычно вы увидите случайное разделение 50/50 между большими аллелями «А» и маленькими «а» во всех местах генома. Но когда вы доберетесь до конца хромосомы с геном, отвечающим за рост рогов, вы увидите, что все животные, у которых не растут рога, имеют аллель «А», а все те, у которых растут рога, имеют два аллеля. копии аллеля «а». И это признак того, что вы находитесь рядом с геном или в области, связанной с интересующей чертой. Это немного сложнее, чем один нуклеотид ДНК, образующий аллель «а». На самом деле это больше похоже на пару сотен нуклеотидов, но концепция заключается в замене аллеля «а» на аллель «А», у которого не растут рога. И тогда, конечно, эти быки передают этот аллель «А» своему потомству; точно так же я передал голубые глаза своим детям.

Как были получены эти клоны?

Эти быки были получены путем редактирования генома в клеточной культуре. Мы сотрудничали в этом проекте с компанией под названием Recombinetics, и они работали в клеточной культуре, чтобы использовать TALEN для замены аллеля, у которого растут рога, на аллель, у которого не растут рога — тот, что от Ангуса. Как только они подтвердили, что успешно заменили аллель
, и убедились, что обмен произошел, они затем клонировали клетки из чашки для культивирования, чтобы вырастить двух быков.

Меня это смущает, потому что я думал, что клоны всегда будут на 100% идентичными.

Ну, вы когда-нибудь видели однояйцевых близнецов? Я имею в виду, что они тоже никогда не бывают на 100% идентичными. И что немного сбивает с толку черно-белых голштинов, так это то, что их точный окрас определяется миграцией клеток во время эмбриогенеза; у них одинаковое количество черного и белого, но они могут быть распределены немного по-разному.
Итак, вы увидите, что у них обоих есть пятна на головах вроде бы там, где должны быть их рога, и это просто счастливая случайность, а не из-за того, что мы сделали с генетическим удалением рогов. Вот почему я назвал его Спотиги! Но вы увидите, что пятна не совсем одинаковы, а рисунок шерсти не совсем идентичен. Но они в целом похожи, поэтому у них около
одинаковое количество черного и белого.

Почему рогатый скот нежелателен? Каковы основные проблемы?

Основные проблемы с домашними животными с рогами заключаются в том, что они причиняют вред друг другу, а также своим хозяевам. Итак, если вы оглянетесь назад во времени до того, как было сделано обезроживание, люди были заболены животными, а животные были забоданы другими животными из рогов. У рогов, очевидно, была историческая цель, когда скот бегал в дикой природе и отбивался от волков или других хищников, но теперь они на самом деле представляют большой риск для здоровья как животных, так и людей. Это действительно причина, по которой они почти регулярно удаляются от животных в молочной промышленности по всему миру. И очень жаль, что лучшая молочная генетика имеет рогатый фенотип — нет никакой причины, по которой у крупного рогатого скота должны быть рога, эта характеристика просто прицепилась к хорошей молочной генетике.

Итак, как заводчик, я считаю генетику лучшим решением проблемы, чем срезание или сжигание рогов. Точно так же я считаю разведение на устойчивость к болезням лучшим и более благоприятным для животных решением болезни, чем разведение больных животных, требующих лечения антибиотиками. Для меня генетика предлагает более устойчивый и постоянный подход к решению проблем в системах животноводства, и это меня интересует.

Я читал, что быки с рогами более мужественные и поэтому предпочтительнее. Но это не так, верно?

Ну, есть немного истории в развитии молочных пород, где животные, у которых была лучшая молочная генетика, также оказались носителями аллеля «а» в гене рога, и поэтому у них были рога. Но это не потому, что существует причинно-следственная связь между рогами и производством молока. Существует вероятность путаницы между корреляцией и причинно-следственной связью, например,
: «О, когда я смотрю, у всех хороших молочных генетических быков есть рога, поэтому рога должны обеспечивать хорошую молочную генетику». Но нет, нет, нет — это называется ложной корреляцией. Аллель рогатого «а» был генетическим автостопщиком вместе с генами высокой молочной продуктивности, а не вызывал ее. И если вы действительно сделаете то, что сделали мы, то есть замените аллель «а» на аллель «А» в позиции 9.0481 рогатый ген, мы никаким другим образом не изменили генетическую ценность этих животных, мы просто сделали так, чтобы у них не росли рога.

Могли ли эти генетические модификации также быть сделаны с помощью CRISPR?

Да. CRISPR, как и TALEN, являются «сайт-направленными нуклеазами». Это означает, что вы можете направить нуклеазу в определенный участок генома, где вы хотите, чтобы она выполняла двухцепочечный разрез в двойной спирали ДНК. Так что, если я скажу ему, что хочу, чтобы он перешел к хромосоме 10, паре оснований номер 6533, которая имеет эту конкретную последовательность и сделал двухцепочечный разрез, я могу это сделать. Я могу использовать для этого TALEN, я могу использовать CRISPR или я могу использовать Zinc-finger = Nucleases. Если мы посмотрим на эффективность этого, простоту и стоимость этого, то самым дорогим и сложным будет ZFN, затем TALEN, а затем CRISPR. И это одна из причин того, что CRISPR стали так широко обсуждаться и стали предметом всеобщего обсуждения. Потому что они относительно недороги в разработке и эффективны, и это действительно демократизировало этот тип технологий.

Я слежу за развитием технологии CRISPR/Cas9 уже пару лет. Сначала мое внимание привлекло то, что в этой области лидируют две женщины: Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпантье. Каким был ваш опыт работы женщиной в науке?

Что ж, это было сложно, но не так сложно, как для моих предшественников, которым часто приходилось делать выбор: отказаться от детей и заняться наукой. Научный прогресс и открытия, сделанные в конкурирующих лабораториях, не останавливаются на декретном отпуске или воспитании детей. Если вы берете слишком много свободного времени, вы рискуете отстать от своей науки. Двое моих сыновей сейчас подростки, но совмещать работу и воспитание детей в их ранние годы было чрезвычайно сложно. Да, у меня немного сумасшедший баланс между работой и личной жизнью, но я всегда думал, что этот термин был неправильным. Работа — это не отдельный вид деятельности, который нужно сравнивать с жизнью, это действительно важная часть жизни. Для меня работа, жизнь, семья, отдых, дети — все это одна большая мешанина. Мне нравится интеллектуальная свобода, которую предлагает мне моя карьера, и я получаю огромное удовольствие от использования науки и инноваций для решения проблем. Я сталкивалась с сексизмом и препятствиями как женщина, но я просто продолжаю работать и стараюсь не позволять этому сдерживать меня.

Еще одна ведущая фигура в области генетики, которую я изучал, — Джеймс Уотсон. На самом деле, я впервые прочитал о нем, когда его исключили из научного сообщества и продали с аукциона его Нобелевскую медаль за миллионы долларов. Он сказал, что хотел бы использовать эти деньги, чтобы купить, среди прочего, картину Дэвида Хокни. Но мне интересно, не могли бы вы рассказать о другом аспекте Уотсона: его связи с Розалиндой Франклин, которая была одной из первооткрывателей структуры ДНК?

Розалинд Франклин была английским химиком и специалистом по рентгеновской кристаллографии, руководившей аспирантом, который сделал знаменитый рентгеновский снимок, предполагающий двойную спиральную структуру ДНК. Существуют некоторые разногласия относительно того, была ли эта фотография показана Джиму Уотсону и Фрэнсису Крику без ведома Франклина до их знаменитой статьи 1953 года, подробно описывающей предполагаемую структуру ДНК. Тем не менее, ее имя не упоминалось в их речах при вручении Нобелевской премии 1962 года. Розалинда Франклин умерла в 1958 лет от рака яичников, в нежном возрасте 37 лет.

Я думаю, что в дискуссиях о Розалинде Франклин интересно много упоминаний о ее внешности и сложном характере. В книге Джима Уотсона 1968 года «Двойная спираль» она изображена как холодная женщина, которая «могла бы быть красивой, если бы сняла очки и сделала что-нибудь интересное со своими волосами». Вы никогда не увидите таких комментариев о мужчинах-ученых. Не придираться к Эйнштейну, но у него были интересные волосы!

—

Это вторая персональная выставка Александры Доманович в галерее. Среди ее недавних крупных персональных выставок Музей Бойманса Ван Бёнингена, Роттердам; Фонд Шварца, Самос; Галерея современного искусства, Глазго; первый сайт, Колчестер; и Кунстхалле Базель.