Bitechnologia - teraźniejszość i przyszłość
Chcą odtworzyć wymarłego tura
Za pomocą DNA znajdującego się w muzealnych szczątkach turów, polscy naukowcy z Katedry Biochemii i Biotechnologii Akademii Rolniczej w Poznaniu oraz Instytutu Genetyki Człowieka PAN chcą odtworzyć tura - zwierzę, które w średniowieczu było symbolem polskich lasów. Projekt uzyskał poparcie Ministerstwa Ochrony Środowiska.
Inicjatorem i koordynatorem zmierzających do tego badań jest Polska Fundacja
Odtworzenia Tura (PFOT). Organizacja ta powstała 13 października 2006 roku.
Skupia kilku wybitnych polskich specjalistów z dziedziny genetyki, embriologii i
biotechnologii. Wiodącą rolę odgrywają prof. Ryszard Słomski z Akademii
Rolniczej w Poznaniu i prof. Jacek A. Modliński z Zakładu Embriologii
Doświadczalnej Instytutu Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN w Jastrzębcu pod
Warszawą. Inauguracji PFOT towarzyszyło uroczyste odsłonięcie tablicy
poświęconej turowi w Warszawskim Ogrodzie Zoologicznym.
Po co powołano PFOT, co jest jej celem i dlaczego to właśnie tur jest obiektem
jej zainteresowania? "Jest to zwierzę kojarzone z Polską, z naszymi ziemiami -
tłumaczy prof. Słomski. - W pewnym sensie symbolizuje nasz kraj. To tutaj
wyginęli ostatni przedstawiciele tego gatunku". Zadaniem Fundacji jest m.in.
pozyskiwanie i gromadzenie potrzebnych funduszy, głównie od prywatnych
sponsorów, a także ze środków unijnych.
WIELKI I SILNY
Tur (Bos primigenius) był jednym z największych zwierząt, jakie
kiedykolwiek zamieszkiwały Europę. Dorosły samiec osiągał do 3 metrów długości i
2 metrów wysokości w kłębie, a ważył 800-1000 kg. Był przedstawicielem rzędu
parzystokopytnych. Naukowcy uważają, że od tura właśnie, udomowionego w Azji 608
tysięcy lat temu, wywodzi się większość ras współczesnego bydła.
Przodkowie tura pojawili się w epoce pliocenu (2 mln lat temu) w Indiach. Z
czasem te roślinożerne zwierzęta rozprzestrzeniły się na terenach leśnych całej
Azji i Europy oraz na północy Afryki. Zamieszkiwały zwarte i położone w nizinach
puszcze, zapewniające obfitą bazę pokarmową w postaci roślin jednoliściennych
(wszelkiego rodzaju traw i turzyc). Samice turów - krowy cieliły się corocznie
po trwającej 9 miesięcy ciąży, rodząc przeważnie jedno cielę.
Ostatnie tury wyginęły w Polsce. "Proces ich wymierania rozpoczął się już X
wieku, ale później nastąpiło gwałtowne, skokowe zmniejszenia pogłowia - mówi
Słomski. - Najpierw zwierzęta znikły z terenów Europy Zachodniej (w X wieku z
Francji, na przełomie XI i XII z Niemiec). W XIV wieku żyły już tylko na
Mazowszu. Ostatecznie, w 1627 roku na terenie Puszczy Jaktorowskiej niedaleko
Grodziska Mazowieckiego doszło do padnięcia ostatniej krowy".
Wśród przyczyn wymarcia turów wymienia się m.in. polowania, utratę środowiska
życia (wynikającą z intensywnego rozwoju rolnictwa), zmiany klimatyczne oraz
choroby przenoszone przez bydło. "Być może była to choroba, być może srogie
zimy, a może jakieś inne czynniki - mówi Słomski. - To także jest przedmiotem
naszego badania. Warto dokładnie zbadać przyczyny wyginięcia tura, chociażby po
to, aby zapobiec podobnej sytuacji w przypadku bydła domowego".
PLAN DZIAŁANIA
Dzięki eksponatom muzealnym wymarłych przed wiekami zwierząt, a konkretnie
materiałowi genetycznemu pobranemu z ich kopalnych szczątków, polscy genetycy
chcą przywrócić tura rodzimym lasom. W zachowanych kościach tych zwierząt
pozostało bowiem DNA, które można sklonować.
"Planowane badania wpisują się we współczesne kierunki poszukiwań dotyczące
starożytnego (kopalnego) DNA - uważa prezes Fundacji, dr Mirosław Ryba. - Na
Zachodzie badania takie prowadzone są od 20 lat, a ich wyniki publikowane m.in.
w takich czasopismach, jak +Nature+, +Science+ i +Proceedings of the National
Academy of Sciences USA+, których nikt nie zalicza do kategorii science fiction".
"Należy również uświadomić sobie, że korzyści z badań nad DNA tura to możliwość
wdrażania nowych technologii w inżynierii genetycznej i biotechnologii. Badania
nad starożytnym DNA przyczyniły się bowiem do pełniejszego zrozumienia
pochodzenia człowieka, migracji po różnych kontynentach, śledzenia mutacji, zaś
badania DNA mumii egipskich i szczątków odkrytych w lodowcach pozwoliły lepiej
poznać rozwój naszej cywilizacji" - dodaje Ryba.
Naukowcy zapewniają, że na obecnym poziomie wiedzy w dziedzinie genetyki i
biotechnologii można myśleć o wyhodowaniu zwierzęcia nieomal identycznego z
wymarłym turem (ok. 99 proc. zgodności genetycznej).
"Jednak projekt ten to nie tylko samo odtworzenie gatunku - podkreśla prof.
Słomski. - To także poznanie jego losów, wyznaczenie pokrewieństwa z innymi
gatunkami, wskazanie najbliższych krewniaków, stwierdzenie podobieństw i różnic
np. z bydłem domowym. Ważne więc, abyśmy to odtworzenie traktowali szerzej niż
tylko doprowadzenie do narodzin biegającego zwierzęcia".
Chodzi też o to, jak mówi naukowiec, aby wskazać, że niektóre gatunki giną
wprost na naszych oczach. "Dla przyrody te 400 lat od śmierci ostatniej turzycy,
to mniej niż mgnienie oka. Dlatego warto pracować nad metodami, które w
przyszłości mogłyby zapobiegać podobnym sytuacjom.
DO SUKCESU - KROK PO KROKU
Jak tłumaczy prof. Słomski pierwszy etap prac, zmierzających do sklonowania
przedstawiciela wymarłego gatunku, polega zawsze na wyizolowaniu jego DNA.
"Najpierw, bazując na zachowanych szczątkach tura - głównie kościach -
musieliśmy uzyskać jego informację genetyczną. Ten etap zakończył się
powodzeniem. Jest to o tyle ważne, że uzyskanie informacji genetycznej z
materiałów archiwalnych często jest bardzo trudne. Wymaga nie tylko dobrej
metodyki, ale i dużo szczęścia".
Krok drugi polega na sprawdzeniu, na ile informacja genetyczna będzie
"współdziałać" z naukowcami - czy podda się ich procedurom laboratoryjnym. To
także genetycy mają już za sobą. "Teraz jesteśmy na etapie poznawania DNA tura -
wyjaśnia Słomski. - Jeśli zdobędziemy środki finansowe, prace nabiorą większego
tempa. Jeśli nie, nasz eksperyment wciąż będzie miał charakter hobbystyczny i
potrwa dużo dłużej".
"Dobrze, żeby prace te były w całości wykonane w Polsce - dodaje naukowiec. -
Nie chcemy, aby przejął je jakiś zagraniczny ośrodek badawczy". Jak wyjaśnia, ma
to znaczenie nie tylko dla prestiżu kraju i prowadzącego badania instytutu.
"Odtwarzanie gatunku to bowiem nowoczesna biotechnologia. Możność pracy w tym
zakresie jest niezwykle mobilizująca i bardzo cenna. Pozwala dużo się nauczyć,
wdrożyć dużo procedur i uczestniczyć w wymianie myśli naukowej".
Obecnie wszystkie badania prowadzone są w laboratoriach Katedry Biochemii i
Biotechnologii Akademii Rolniczej w Poznaniu. Ale w skład grupy badawczej, poza
przedstawicielami tej jednostki, wchodzą także naukowcy z Instytutu Genetyki
Człowieka PAN. "Działamy wspólnie!" - podkreśla Słomski.
Analizowanie DNA tura służy także innemu celowi. Na podstawie uzyskanych dzięki
niej informacji, wybiera się matkę zastępczą, która urodzi klonowane zwierzę.
Musi być ona przedstawicielem gatunku, który jest najbardziej podobny
genetycznie do gatunku klonowanego.
W NAUCE NIE MA RZECZY NIEMOŻLIWYCH
Słomski przestrzega przed utożsamianiem omawianych badań z tym, co pokazują nam
autorzy filmów i książek science fiction. Wyjaśnia, że postępowanie, które
przedstawiono np. w "Parku Jurajskim" Spielberga jest po prostu niemożliwe - nie
ma obecnie technologii, które by je umożliwiły.
Dodaje jednak: "Przez 35 lat swojej pracy wiele razy już słyszałem że coś jest
niemożliwe, a potem okazywało się, że jednak jest możliwe. Dzięki takiemu
podejściu - dążeniu do niemożliwego - zostało przełamanych wiele barier w nauce.
Np. odkrywca struktury DNA, James Watson, w tym roku w czerwcu poznał w pełni
własną informację genetyczną. Gdyby ktoś powiedział mu o tym kilkanaście lat
temu, odpowiedziano by, że to zupełnie niemożliwe. Nigdy nie wolno więc
wykluczać przełomów metodycznych, dotyczących odtwarzania i zabezpieczania
gatunków wymierających".
"Moje spojrzenie na odtworzenie jest następujące - najpierw trzeba poznać losy
danego gatunku, później jego krewnych i różnice, które między nimi zachodzą, a
jeszcze później odtworzyć przyczyny wyginięcia gatunku - podsumowuje prof.
Słomski. - A jeśli w toku tych badań doprowadzimy także do narodzin zwierzęcia
posiadającego cechy tura, to będzie to ostatni etap i ukoronowanie naszej
działalności. Jednak nie wolno zapominać, że etapy wcześniejsze są równie
cenne".
***
Prof. dr hab. Ryszard Słomski jest kierownikiem Katedry Biochemii i
Biotechnologii Akademii Rolniczej w Poznaniu oraz zastępcą dyrektora ds.
naukowych w Instytucie Genetyki Człowieka PAN w Poznaniu. Zajmuje się
diagnostyką molekularną chorób genetycznych, charakterystyką nowych genów
człowieka, biotechnologią i badaniami medyczno-sądowymi.
Jego dorobek naukowy obejmuje 96 oryginalnych prac twórczych, 65 artykułów i 3
książki. Jest promotorem 11 prac doktorskich i 46 prac magisterskich. Od 1989 r.
organizuje Szkoły Letnie z zakresu biologii molekularnej. Jest laureatem kilku
prestiżowych nagród, m.in.: Medalu Komisji Edukacji Narodowej, Medalu im.
Jędrzeja Śniadeckiego, Nagrody im. Jędrzeja Śniadeckiego, Nagrody Wydziału VI
PAN, Nagrody Sekretarza Naukowego PAN czy Nagrody Polskiego Towarzystwa
Biochemicznego im. W. Mozołowskiego.
Przez kilka lat przebywał na stażach naukowych w USA na Uniwersytecie Chicago,
Uniwersytecie Illinois i Harvard Medical School. Był stypendystą Fundacji A.
Humboldta. Jest członkiem Komitetu Genetyki Człowieka i Patologii Molekularnej
PAN, Polskiego Towarzystwa Biochemicznego, Polskiego Towarzystwa Genetycznego,
Polskiego Towarzystwa Genetyki Człowieka i Kolegium Medycyny Laboratoryjnej.
Prof. Jacek Modliński kieruje Zakładem Embriologii Doświadczalnej Instytutu
Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN w Jastrzębcu. Od lat siedemdziesiątych zajmuje
się problemami związanymi z klonowaniem ssaków i embriologią eksperymentalną
ssaków.
Pracownicy Fundacji, oprócz badań ściśle naukowych, angażują się też w
popularyzację wiedzy o turach. Uczestniczyli m.in. w wykładach dotyczących
problemu klonowania i restytucji ginących gatunków zwierząt oraz pracy ze
starożytnym DNA.
PAP - Nauka w Polsce, Katarzyna Czechowicz
Dzięki uprzejmości: PAP Nauka w Polsce