Mobili versija | Apie | Visos naujienos | RSS | Kontaktai | Paslaugos
 
Jūs esate čia: Pradžia » Visos temos » Mokslas » Biotechnologijos

Genų inžinerija. Antra dalis: ar mutantai išnaikintų žiurkes bei invazines rūšis?

2011-09-30 (1) Rekomenduoja   (0) Perskaitymai (2682)
    Share

Pirmojoje straipsnio dalyje pasakojome apie netradicinį kovos su kenkėjais būdą, kuomet nenaudojant jokių chemikalų mažinama nepageidaujamų rūšių populiacija. Tam gali būti pritaikomas patinėlių sterilizacijos būdas arba modifikuotų genų užprogramuota palikuonių mirtis.

Jei dar neskaitėte pirmosios dalies, tą galite padaryti paspaudę šią nuorodą, o dabar pažvelgsime dar toliau – kokios yra galimos genetinės modifikacijos ir kaip plačiai jos gali būti pritaikomos.

Ir klasikinio sterilių vabzdžių metodo, ir genetinės jo variacijos atveju svarbu į laisvę išleisti tik patinėlius. Jei bus paleidžiami abiejų lyčių vabzdžiai, jie gali susiporuoti tarpusavyje taip sumažindami poveikį laukinei populiacijai. Tad norint pasiekti didesnį efektyvumą, reiktų atskirti patinėlius nuo patelių.

Deja, kai kurių rūšių skirtingų lyčių individų atskyrimas užima daug laiko ir pastangų. „Tai didžiulė problema, jei per savaitę reikia paleisti milijonus patinėlių“, – sako Mauro Marelli, São Paulo universiteto epidemiologas, dirbantis su Oxitec, bandymuose Chuazeire.

Pavyzdžiui, musės cėcė atskiriamos rankomis. Jau minėtų pirmoje straipsnio dalyje uodų A. aegypti atskyrimas daug lengvesnis, nes moteriškosios lėliukės žymiai didesnės už vyriškąsias. Nežiūrint to, vis vien būtinos specialios patalpos, o tai smarkiai pabrangina procesą. Reikia įvertinti dar ir tai, jog suaugusių vabzdžių transportavimas nepriimtinas. „Suaugę uodai ištįsę ir jei supakuojami uždaroje erdvėje, jų kojos susipina su sparnais ir patiria daug fizinių pažeidimų“, – aiškina Alphey’is.

Tad mokslininkų komanda sukūrė liniją, kurios patelės negali skraidyti. Šis darbas buvo paskatintas atradimo, kad uodų patelės turi unikalų skraidymo raumenų baltymą, kurio neturi patinėliai. Patelėms jis išsivystė tikriausiai dėl to, kad patelės turi ieškoti kraujo maistui, tad turi skraidinti daug didesnį krovinį. Panaikinus šį baltymą, neskraidančios patelės nebegali susirasti žmonių ar kitų gyvūnų, kurių krauju maitinasi ir nebegali poruotis, tad nebelieka būtinybės atskirti lytis. Įpakavimai su milijonais kiaušinėlių gali būti paprasčiausiai nusiunčiami ten, kur jų reikia. „Tiesiog užpilkite vandeniu ir gausite greitai paruošiamus uodus“, – šypsosi Alphey’is.

Išsiritę patinėliai iš išvaizdos niekuo nesiskirs nuo laukinių giminaičių ir galės perduoti neskraidymo geną dukterims. Sūnūs irgi paveldės geno kopiją, ir susilauks neskraidančių dukterų. „Nors ši schema veiks populiacijoje keletą generacijų, bet ilgainiui tokia vabzdžių linija išnyks dėl labai stipraus atrankos spaudimo“, – įsitikinęs Alphey’is.

Oxitex taikiklyje yra ir maliariją platinantys uodai, bet tai yra dar didesnis iššūkis, nei uodų pernešama liga dengė. Pirmiausia, konkrečioje vietovėje dažnai būna ne viena maliariją platinanti uodų rūšis, tad norint efektyviai kontroliuoti individų kiekius, tektų metodą taikyti kiekvienai rūšiai atskirai. Be to, maliariniai uodai dažnai kanda ir kitus gyvūnus, ne tik žmones, tad jų paplitimas aplinkoje sunkiau numatomas, nei A. aegypti rūšies.

Tad tramdant maliariją ši technologija gali būti ne tokia efektyvi, kaip ligos dengė atveju, bet visgi gali būti naudinga. „Mūsų sukurta technologija kai kur bus labai vertinga, kitur tai tebus pagalbinė kontrolės mechanizmų dalis, o kai kur iš viso netinkama“, – ramiai dėsto Alphey’is.

Kol Oxitec pramina kelius, daugelis kitų grupių visame pasaulyje darbuojasi su panašiais projektais ir dairosi ne tik į kenkėjus vabzdžius, bet ir į kitas gyvūnų rūšis. „Iš techninės pusės žiūrint, nėra priežasčių, kodėl modifikuotų sterilių vabzdžių technika negalėtų būti perkelta stuburiniams“, – sako Ronald’as Thresher’is, ekologas, dirbantis Australijos nacionalinėje mokslų agentūroje CSIRO.

Priminsime, jog Australija dėl uždaros ekosistemos turi daug problemų su invazinėmis gyvūnų rūšimis. Pastaruoju metu ypač daug rūpesčių kelia atvežtinės nuodingos rupūžės, kurios milžiniškais tempais užima ekologinę nišą, mat joje nėra natūralių populiacijos dydį ribojančių veiksnių.

Ronald’as Thresher’is įsitikinęs, jog autocidinis metodas ne tik galėtų būti taikomas invazinių rūšių, kaip jau minėta nendrinė rupūžė, kontrolei, bet tai dažnai yra vienintelis veiksmingas būdas. „Tai vienintelė ilgalaikės kontrolės ir kenkėjų išnaikinimo viltis, kurią turime“, – sako jis. „Kitos priemonės padeda, bet galiausiai jos tėra pleistrai, neturint tikro sprendimo.“

Kol kas tyrimai prasidėjo nuo žuvų. Thresher’is rado būdą, kaip sukurti žuvis, vedančias tik patinėlius. Paleidus pakankamai daug „bedukteriškų“ žuvų į laisvę, perduodančių bedukteriškumą savo palikuoniams, klestinti invazinė populiacija virstų būriu nesavanoriškų viengungių, pasmerktų išnykimui.

Jo metodas pagrįstas faktu, kad fermentas aromatazė yra gyvybiškai būtinas moteriškų hormonų gaminimuisi žuvyse. Išjunkite aromatazės geną ir sukursite žuvį, galinčią susilaukti tik sūnų. Jis parodė, kad šis būdas veikia laboratoriniuose bandymuose su dryžuotosiomis danijomis, iškreipdamas lyčių pasiskirstymą patinėlių naudai bent per tris kartas. Panaudojus šį metodą, planuojama pagaliau išstumti Australijoje apsigyvenusią dar vieną invazinę gyvūnų rūšį – karpius, kaltinamus dėl vietinių rūšių nykimo ir upių krantų erozijos didžiojoje dalyje Murray-Darling upės baseino pietryčių Australijoje.

Pagal šį modelį, paleidus tiek „bedukteriškų“ karpių, kad jie sudarytų 5 % visos populiacijos, karpiai Murray-Darling baseine išnyktų iki 2030-ųjų.

Pagal Thresher’io modelį, taip pat galima atsikratyti nendrinių rupūžių ir žiurkių. Tiesa, tai nėra labai paprasta. Visų pirma, stambių gyvūnų veisimas reikalauja daug darbo. „Tad tokios programos kaštai greitai tampa problema“, – entuziazmą ramina Thresher’is. Be to, yra ir kita problema – metodas nėra žaibiškas, o į vietovę reikia paleisti gana daug modifikuotų tos rūšies individų. Iš pradžių tai gerokai padidina populiaciją. Jei vabzdžių atveju tai nekelia didelės problemos, tai, pavyzdžiui, žiurkių atveju gali iškilti keblumų. „Visuomenės nuomonė šiuo atveju labai svarbi. Juk daugybė suaugusių žiurkių patinų – vaisingų ar ne – tikriausiai nėra tai, ko visuomenė norėtų iš tokių eksperimentų“, – aiškina Thresher’is.

Draugiškas aplinkai

Nežiūrint iškylančių problemų, jei autocidinė technologija išpildys pažadus, ji būtų kol kas draugiškiausias aplinkai kenkėjų kontrolės būdas. Ji gali didžia dalimi arba visiškai pakeisti pesticidus, ir veiktų tik konkrečią rūšį. Ne mažiau svarbu ir tai, kad mokslininkai neranda priežasčių, kas gali įvykti ne taip. Technologijos kritikai nebent apeliuotų į ekologinės pusiausvyros pokyčius išnykus kažkuriai gyvūnų rūšiai.

Tačiau visiškos rūšies išnykimas taip greitai ir paprastai neįvyktų. Dažnai baiminamasi, jog paprastai genetiškai modifikuotiems augalams suteikiamas pranašumas, pavyzdžiui, atsparumas ligoms, kuris genų pavidalu gali pasklisti ir tarp laukinių giminaičių. Tuo tarpu autocidinės savybės, priešingai, žiūrint pro evoliucijos prizmę yra labai nepalankios ir turėtų išnykti per kelias kartas po pakeistųjų gyvūnų paleidimo.

Be to, teoriškai, laukiniai vabzdžiai gali išsivystyti atsparumą, pavyzdžiui, kažkaip išmokdami atpažinti ir vengti vabzdžių su mirtinais genais. Bet tai daug mažiau tikėtina, nei atsparumo pesticidams išsivystymas ir tai galima apeiti, pakeičiant paleidžiamų gyvių genomą.

Neverta nė minėti, kad genetinės inžinerijos priešininkų tokie argumentai neįtikina. „Genetinės modifikacijos sukelia numatytus ir nenumatytus efektus“, – įsitikinusi Ricarda Steinbrecher iš EcoNexus, pristatančios save „ne pelno siekiančia, viešo intereso tyrimo organizacija“. „Tai potencialiai gali atsiliepti daugeliui kitų organizmų“, neabejoja ji.

Tačiau dauguma biologų sutaria, kad šiuo atveju rizika minimali. „Tiesa, kad vykstant panašioms programoms, atsiranda kai kurių netikėtumų, bet rizika tikrai labai labai maža“, ramina Mark’as Benedict’as, entomologas iš Perudžijos universiteto Italijoje. Šiam mokslininkui žymiai aktualesnis klausimas yra metodo kainos ir efektyvumo santykis.

Rizika taip pat turi būti palyginta su galima nauda. Pavyzdžiui liga dengė sparčiai plinta tropikuose. Jau bandomos daug žadančios vakcinos ir antivirusiniai sprendimai, bet genetiškai pakeisti uodai yra potencialiai labai galingas būdas užkirsti kelią ligai, sako Jeremy’is Farrar’as, Oksfordo universiteto klinikinių tyrimų skyriaus Hošimine, Vietname, direktorius. „Mums reikia tęsti tyrimus, būti praktiškiems, vertinant, kas veikia ir užtikrinti, kad tai, kas veikia, būtų įgyvendinta.“

Nuo autocidinės technologijos sėkmės priklauso labai daug kas. Iki dabar dauguma genetiškai modifikuotų organizmų siūlė nedaug matomų privalumų vartotojams. Todėl vis dar plačiai paplitęs pasipriešinimas jų naudojimui. Tai ypač juntama Europoje. Bet jeigu šie pirmieji eksperimentai pasiteisins ir padės išgelbėti daugelį gyvybių, padėdami kontroliuoti kenkėjus ir ligas, nuomonė gali pasikeisti.

Tai galėtų atverti duris kitam, dar ambicingesniam kenkėjų kontrolės metodui. Ypač daug žadantis atrodo planas išnaudoti „savanaudės“ DNR gabaliukus, kurie gali plisti populiacijoje ir žudyti tik tada, kai paveldimos dvi jų kopijos. Teoriškai tai reikštų, jog pakaktų vieną kartą paleisti vos keletą vabzdžių, užuot nuolatos paleidinėjant milijonus ir populiacija galėtų būti visiškai sunaikinta (New Scientist, 2003 kovo 22).

Taigi, sėkmė galėtų paskatinti liberalesnį žmonių požiūrį į genetinę inžineriją. „Mūsų pirminis tikslas – sumažinti dengė naštą pažeidžiamose populiacijoje“, – aiškina Alphey’is. „Bet jei tai paskatins nuodugnesnį genetinių technologijų pažinimą, tai, žinoma, būtų labai pageidautinas pašalinis poveikis.“

Verta skaityti! Verta skaityti!
(0)
Neverta skaityti!
(0)
Reitingas
(0)
Komentarai (1)
Komentuoti gali tik registruoti vartotojai
Kiti tekstai, kuriuos parašė Vytautas Povilaitis
Naujausi įrašai

Įdomiausi

Paros
51(1)
32(1)
28(1)
24(0)
22(0)
18(0)
17(0)
16(2)
Savaitės
104(1)
87(0)
86(4)
Mėnesio
149(27)
147(12)
142(22)
107(0)
101(19)