Een insulineproducerende haan, gigantische konijnen met een geïmplanteerd groeigen, een gekrulde ram die is getrouwd met … een spin. Nee, dit zijn geen personages uit de prachtige tuin van Dr. Salvator, de held van Belyaevs fantastische verhaal
In de regio Podolsk, ongeveer 40 km van de ringweg van Moskou, in het dorp Dubrovitsy, bevindt zich het Instituut voor Dierfokkerij van de Russische Academie voor Landbouwwetenschappen, waarvan de wetenschappers, die de grenzen van de klassieke selectie hebben overschreden, nu transgene technologieën met macht en kracht ontwikkelen. Waarvoor? Om rassen van boerderijdieren te verkrijgen met gespecificeerde waardevolle eigenschappen. Het hoofd van het laboratorium voor reproductieve cryobiologie van VIZH, doctor in de biologische wetenschappen, corresponderend lid van de Russische Academie voor landbouwwetenschappen, Vugar Bagirov, stemde ermee in om een excursie te maken naar de mysterieuze omheiningen van het instituut.
- Je hebt geen idee waar je bent, - de emoties gaan los van de getalenteerde Azerbeidzjaanse zoötechnicus die vele jaren geleden in de regio Moskou is gaan wonen en werken. - Het was hier dat de technologie van het invriezen van sperma voor het eerst ter wereld werd ontwikkeld. De hele wereld begon het toen te gebruiken. Cryopreservatie van sperma na overlijden is ook onze ontwikkeling. En hoeveel dieren zijn er die je nergens anders ter wereld zult vinden! Laten we snel gaan, ik zal je onze trots laten zien.
Het eerste object waar iedereen op het instituut echt trots op is, was … een onopvallend kippenhok.
Wat is er ongebruikelijk aan uw kippen?
- Het feit dat ze eieren leggen met menselijke eiwitten. Dit werk wordt begeleid door doctor in de landbouwwetenschappen, professor, academicus van de Russische Academie voor landbouwwetenschappen Lev Konstantinovich Ernst. Al vele jaren houdt hij zich bezig met de problemen van het overbrengen van een vreemd gen naar de cellen van een ander dier, en bestudeert hij hoe succesvol ze aan een vreemd genoom wennen. Kippen met het menselijke gen zijn een van de meest succesvolle projecten. Kijk zelf maar.
Een afgestudeerde student van het instituut Denis Beloglazov leidt me naar een doos waarop kartonnen dozen met eieren worden gestapeld. Zoals in een supermarkt, maar alleen qua uiterlijk. In elk van deze zaadballen bevindt zich een waardevol product van somatotropine (menselijk groeihormoon), waarvan grammen op de wereldmarkt worden betaald. Dit gen stimuleert de aanmaak van dit hormoon bij mensen! Ten eerste wordt het in vitro (dat wil zeggen op een laboratoriumtafel) overgebracht naar de constructie van kiemcellen die uit de kip zijn verwijderd. Het duurt even voordat ze zich voortplanten, waarna de wetenschappers een injectiespuit in de hand nemen en de resulterende getransformeerde cellen in een kip injecteren. Dat wil zeggen, uiterlijk ziet het eruit als een gewone injectie voor een moeder, waarin al een toekomstig kuiken wordt geboren. Maar hij is niet langer voorbestemd om uit te komen - eieren worden hier verkregen omwille van het eiwit zelf. Elk heeft een zeer hoge concentratie somatotropine,je kunt het niet meer krijgen. Het kippenei bleek de beste bioreactor te zijn.
Het lijkt erop dat de naam zelf - groeihormoon - voor zichzelf spreekt. Maar weinig mensen weten dat het van vitaal belang is voor reeds volwassen mensen. Als het lichaam niet goed functioneert en de hypofyse onvoldoende groeihormoon begint te produceren, hebben mensen overtollig vet, verslechtert de conditie van spieren en huid en worden botten zachter. Om dit alles te vermijden, krijgen mensen na 35 jaar groeihormoon voorgeschreven, of, zoals sommigen het ook noemen, "de fontein van de jeugd".
Promotie video:
- We maken trouwens ook transgene kippen, in wier eieren het menselijke eiwit insuline, dat nodig is voor diabetici, zich ophoopt, - legt de medewerker van VIZH uit.
En kippen met door hen geïntroduceerde vreemde genen blijven "gouden", dat wil zeggen insuline of somatotropine-eieren dragen?
- Nee, om de volgende portie eieren "gevuld" te krijgen met menselijke eiwitten, moet u elke keer de operatie met gentransplantatie op een nieuwe manier uitvoeren. We werken nu aan het creëren van een kippenras met een 'vast' menselijk gen, dat zelf van generatie op generatie zou overgaan. Voor deze haan bijvoorbeeld (een specialist brengt me naar een kooi met een knappe man met verschillende vinnen. - Auteur), hebben we de geslachtscellen al veranderd. We hopen dat in de toekomst dezelfde genetisch gemodificeerde kippen uit hem zullen worden geboren.
"Ontmoet", zegt Bagirov, wijzend naar een grote gekrulde ram, "dit is het enige lam ter wereld met een spin-gen in zijn genoom. We hebben een construct van de spin Nephila madagascariensis overgebracht naar zijn genoom.
Waarvoor?
- Zodat in de toekomst de wol van onze ram de sterkte en elasticiteit van het web zal krijgen. Het is al lang bekend dat spinnendraad 5 keer sterker is dan staal (van dezelfde dikte), 2 keer elastischer dan nylon, in geen van de oplosmiddelen verdwijnt. Maar we zullen nooit wachten op de benodigde hoeveelheid spinnenwebben - wat voor soort spinnenkwekerijen zouden we moeten maken?! Maar het bleek mogelijk te zijn om de genen van twee dieren te kruisen in naam van een ideaal materiaal.
Moest je hiervoor spinnen uit Madagaskar vangen?
- Natuurlijk niet. De originele genetische materialen zijn al lang beschikbaar in speciale banken, zowel in ons land als in het Westen. We hebben net een bestelling geplaatst en ze hebben ons het gen gestuurd dat we nodig hadden. Spinnen Nephila, die in vertaling "liefdevol weven", werden door wetenschappers gekozen voor het meest duurzame web.
Volgens Bagirov werd aanvankelijk het gen voor spidroïne, het eiwit dat verantwoordelijk is voor de sterkte van het web, geïmplanteerd in de moeder van het "lam" dat voor ons verscheen. Pas in het lam dat werd geboren, manifesteerde het waardevolle gen van de reuzenspin uit Madagaskar zich in elke cel.
Nu het genetisch gemodificeerde exemplaar volwassen is geworden, begon de wol te krullen, als een echte fashionista.
Wanneer kunnen we verwachten van gekrulde "spinnenwol"?
- We hebben het al geknipt, de "bontjas" opgestuurd voor onderzoek naar een van de instituten. Maar eerlijk gezegd verwachten we geen snelle resultaten voor het gen om eiwitten te produceren, het kan nodig zijn om te wachten op de tweede of derde generatie van dergelijke lammeren.
Stel dat alles is gelukt. Wat kan er van deze wol worden gemaakt?
- Het is mogelijk om er kogelvrije kleding van te naaien. In termen van dikte zullen ze niet verschillen van een gewoon herenhemd, en in sterkte zullen ze stalen pantser overtreffen. En hoe sterk zijn er lijnen voor parachutes of kabels voor zeeschepen!
Foto: Natalia Vedeneeva / mk.ru
Voordat we tijd hadden om afscheid te nemen van de verbazingwekkende ram, werd er een loom geloei gehoord van achter het hek. Een ongewone koe keek ons aan: de snuit was als die van onze koeien, en de hoorns gaan steil omhoog en de wol hangt bijna tot op de grond.
- Dit is onze Yashka. Mijn dochter, goed oog, - het dier Bagirov roept teder en legt uit dat we voor een kruising staan tussen een Pamir-jak en een Russische zwart-witte koe. - Dit is niet langer een transgeen wonder, maar een selectiewonder. Melk geeft 10 liter per dag met een maximaal vetgehalte van 9,5%, daarnaast bevat het veel proteïne - 5,2%. Bovendien is de yak-koe beter bestand tegen natuurlijke anomalieën. Het verdraagt bijvoorbeeld veel beter warmte. Yashka is de belichaming van de hoofdtaak van fokkers en combineert de hoge adaptieve eigenschappen van wilde dieren en zeer productieve eigenschappen van gecultiveerde rassen.
Is er echt een bank met sperma van wilde Pamir-yaks in de wereld?
- Nee, ik ben zelf naar de Pamirs geweest. Ik dacht 7 dagen na, maar bleef een hele maand. Nou, ik was toen uitgeput. Het is alleen dat de yaks ze niet binnenlaten, je moest eerst de kudde opsporen, dan het mannetje doden en het sperma van de doden verzamelen in een speciaal reservoir. Deze techniek is ontwikkeld door de medewerkers van ons instituut. Ze bewezen dat sperma al zijn productieve eigenschappen behoudt als het in de eerste minuten na de dood van het dier werd verzameld en ingevroren.
Een andere reden waarom ik in de Pamirs moest blijven, was de andere bewoner - het argali-bergschapen. Ik kon zo'n wonder niet voorbijgaan. Als gevolg hiervan bracht hij zijn sperma naar de buitenwijken. Vervolgens, met behulp van yaksperma, door het in de baarmoeder van een gewone koe te injecteren, kregen we de hybride Yashka en de argali werd op dezelfde manier gekruist met het Russische Romanov-schaap en kreeg de Pamir. Als ik Yashka mijn dochter noem, dan is de Pamir mijn zoon, mijn jongen, mijn hoop.
Wat zijn zijn voordelen?
- Met een verschil van slechts twee chromosomen (in argali zijn er 56, bij schapen 54), zijn ze veel groter en levensvatbaarder. Mijn Pamir is nu nog maar 9 maanden oud, als hij opgroeit, kun je er 150-200 kilo vlees van krijgen, terwijl je van een gewoon Russisch schaap maximaal 50 kunt krijgen.
Trouwens, goede vrijers voor onze geiten bleken niet alleen uit Tadzjiekse argali, Yakut dikhoornschapen (chubuku), waarop Bagirov in permafrost-omstandigheden jaagde en ze vervolgens naar VIZH bracht, ook geschikt waren voor deze rol. Over het algemeen bleek geen instituut, maar een doorlopend huwelijkspaleis, en alle huwelijken zijn "interetnisch".