Wtedy, miliony lat temu, przodek dzisiejszego gołębia nikobarskiego przeleciał nad wyspami Mauritiusa i zobaczył raj. Była tam obfitość owoców, orzechów i ryb oraz zupełny brak naturalnych wrogów. Dotknął i zjadł się w gigantycznego bezlotnego ptaka, którego znamy dziś jako Dodo.
Ten blog został zaktualizowany o wywiad wideo z biologiem de-ekstynkcji Benem Novakiem.
Wszystko wydawało się dobrze, dopóki z jakiegoś powodu holenderscy żeglarze nie musieli zrujnować wszystkiego dla wszystkich. Żeglarze postawili stopę na wyspie w 1598 roku i zobaczyli gigantyczne bezlotne ptaki, które potrzebowały naturalnego wroga. Dodo zostały schwytane i przywiezione na ich statki. Niektóre na kolację, a niektóre tylko po to, aby pokazać się w Europie. Szczury na pokładzie ich statków zobaczyły obfitość Mauritiusa i postanowiły zostać. Znalazły łatwy połów w jajach Dodo złożonych na podłodze w dżungli. I tak Dodo wyginął zaledwie 75 lat później. Sad.
The Dodo jest jednym z najbardziej znanych przykładów niszczycielskich sposobów Homo Sapiens. Teraz, że staliśmy się mądrzejsi, możemy być siłą, która przynosi Dodo z powrotem?
Dodo DNA jest dość rzadkie, ponieważ DNA rozkłada się łatwo w ciepłym klimacie, a ponieważ dodo był endemiczny do tropikalnego Mauritius prawie wszystkie kości znalezione tam nie zawierają żywotne DNA. Jednak ponieważ Dodo został sprowadzony do bardziej umiarkowanej Europy, naukowcy byli w stanie sekwencjonować DNA Dodo używając kości przechowywanych w Kopenhadze. (Beth Shapiro, 2016). Obecnie pracuje ona nad w pełni zsekwencjonowanym genomem Dodo.
Beth już w pełni zsekwencjonowała genom gołębia nikobarskiego, najbliższego żyjącego krewnego dodo. Aby przywrócić Dodo musimy porównać jego DNA z DNA gołębia nikobarskiego, aby określić geny, które sprawiają, że Dodo. Jest to trudny proces, ponieważ gołąb nikobarski ma ponad miliard par zasad, a starożytne DNA ma wiele fałszywych mutacji.
Jest jednak wiele innowacji w tej dziedzinie, a uczenie maszynowe pomaga w tym procesie, ale nadal potrzeba czasu i uwagi utalentowanych naukowców, aby zrozumieć genom Dodo na tyle, aby dokonać sensownych zmian w DNA gołębia nikobarskiego. Potrzeba więcej funduszy, aby wystarczająco rozwinąć krok badań nad genomem.
Drugi krok to zwykle klonowanie, ale nie w przypadku ptaków.
Nie jest możliwe sklonowanie ptaków za pomocą zwykłych metod transferu jądra komórki somatycznej – gdzie bierzesz jądro komórki jajowej, część, która zawiera DNA, i zamieniasz je z inną edytowaną wersją. Aby wygenerować gatunki, które składają jaja, takie jak ptaki, potrzebne jest inne podejście zwane transferem linii zarodkowej.
Pierwotne komórki zarodkowe to komórki macierzyste, które staną się komórkami jajowymi lub plemnikami. Aby stworzyć Dodo, zespół będzie musiał edytować pierwotne komórki zarodkowe gołębia Nicobar, aby mieć geny Dodo przy użyciu narzędzia do edycji genów CRISPR-Cas9. Edytowane pierwotne komórki zarodkowe mogą być następnie wstrzyknięte do płodnego jaja ptaka – tworząc zastępczą matkę i zastępczego ojca, które będą produkować potomstwo z edytowanymi genami.
Gołąb nikobarski jest jednak znacznie mniejszy niż Dodo, więc może nie być w stanie być zastępczym rodzicem dla nowych piskląt Dodo. Tak więc potrzebujemy gospodarza dla naszych pierwotnych komórek zarodkowych Dodo, który tworzy duże jaja, takie jak Emu.
Aby stworzyć Dodo, może być możliwe, aby wziąć jajo Emu i podczas wczesnych etapów rozwoju embrionalnego (pierwsze 24-72 godziny), zespół naukowców może wstrzyknąć edytowane genowo komórki zarodkowe Nicobar pigeon primordial. Te nowe wstrzyknięte komórki znajdą drogę do wciąż rozwijających się narządów płciowych.
Kiedy wykluwa się pisklę Emu, samo pisklę nie będzie genetycznie zmienione, ale edytowane genowo komórki zarodkowe znajdą się w jego narządach płciowych. Oznacza to, że Emu będzie rozwijać Dodo spermę lub komórki jajowe w zależności od tego, czy pisklę jest samcem czy samicą. Kiedy pisklę dorośnie i złoży własne jaja, niektóre z nich będą zawierały pisklęta Dodo czekające na wyklucie. Tylko niektóre z jaj będzie trzymać Dodo piskląt, ponieważ Emu nadal będzie to zrobić własną spermę i jaja, co oznacza, wiele z piskląt będzie nadal Emu’s.
W celu zwiększenia naszych szans na Dodo’s, może być możliwe, aby genetycznie inżynierii Emu tak, że nie produkuje to własne pierwotne komórki rozrodcze. Używając sterylnych Emus jako rodziców zastępczych do wstrzyknięcia z „dodo” komórek rozrodczych następnie,100% spermy lub komórek jajowych w pisklętach, które rozwijają się będzie Dodo.
Jest duża nadzieja, że ta metoda będzie działać, ponieważ niedawno okazała się skuteczna w kurczakach, gdzie naukowcy przywrócili rzadkie rasy kurcząt za pomocą genetycznie zmodyfikowanych sterylnych kurcząt. (Woodcock et al. 2019).
Gdy są już pisklęta Dodo, będą musiały być wychowywane do życia na wolności i do tego potrzebujemy pomocy ogrodów zoologicznych i awikulturystów, a ostatecznie, gdy konserwatorzy planują wypuścić dodo na wolność, ptaki będą potrzebowały swojego naturalnego siedliska. Na Mauritiusie pozostało jednak tylko 2% naturalnego siedliska i nadal jest ono pełne inwazyjnych ryjówek, szczurów i kotów. Jednak te szkodniki zostały usunięte na mniejszych wyspach w pobliżu głównej wyspy, które będą idealnym miejscem do reintrodukcji nowych dodo. Aby wprowadzić je z powrotem na stały ląd, tak jak kiedyś swobodnie wędrowały, potrzebne będą obszary dzikiej przyrody wolne od inwazyjnych gatunków ssaków. Usuwanie tych inwazyjnych gatunków może być możliwe humanitarnie z nowych technik genetycznych, jak gene drive.
Gene drive to technika, dzięki której konkretny gen może być skonstruowany, aby być dziedziczone przez 100% potomstwa zamiast normalnego 50%. Dzięki tej metodzie naukowcy mogą sprawić, że 100% potomstwa będzie na przykład płci męskiej. Męski” gen będzie się wtedy szybko rozprzestrzeniał w całej populacji i spowoduje wyginięcie gatunku w ciągu zaledwie kilku pokoleń, ponieważ w końcu nie będzie samic, z którymi można by się kopulować. Wieloinstytucjonalny program o nazwie GBIRd, prowadzony przez organizację non-profit Island Conservation, rozpoczął program mający na celu zbadanie możliwości wykorzystania napędu genowego do eliminacji gryzoni na wyspach w celu ochrony przyrody. Metody te są również rozważane przez Nową Zelandię, która poświęciła program eliminacji ośmiu inwazyjnych gatunków drapieżników ssaków, w tym szczurów, z całego kraju do roku 2050.
.