7 genetycznie zmodyfikowanych zwierząt, które świecą w ciemności

1. Owce
Dobra wiadomość, nocni pasterze: Owce mogą teraz świecić w ciemności. Cóż, technicznie rzecz biorąc, tylko dziewięć z tych wełnistych zwierząt może. I są one w Urugwaju.

Kiedy te owce urodziły się w październiku 2012 roku, naukowcy z Instytutu Rozrodu Zwierząt w Urugwaju natychmiast wstrzyknęli im zielone białko znalezione w meduzie Aequorea Victoria. W miarę jak owce rosły, wyglądały i zachowywały się jak inne czworonożne kulki puchu, z wyjątkiem tego, że wydzielały zielonkawą poświatę po wystawieniu na pewne światło ultrafioletowe. Zobacz:

Typowo, te zielone białka fluorescencyjne są używane do monitorowania aktywności zmienionych genów. Okazało się, że są one bardzo pomocne w badaniach nad chorobami. W rzeczywistości pionierzy naukowi tej metody otrzymali w 2008 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. W przypadku tych owiec, naukowcy mają nadzieję, że pewnego dnia będą w stanie wykorzystać tego rodzaju procedurę do stworzenia zwierząt z super zdrowym mlekiem. Oto spojrzenie wstecz na promienne zwierzęta będące w centrum tych badań genetycznych w ciągu ostatniej dekady.

2. królik

(Ekac.org/Chrystelle Fontaine)

To przedsięwzięcie było właściwie przedsięwzięciem artystycznym. Eduard Kac jest artystą znanym z wykorzystywania technik inżynierii genetycznej do tworzenia unikalnych, żywych dzieł sztuki. W maju 2000 r. Kac przedstawił światu swojego „króliczka GFP”, królika albinosa o imieniu Alba, który świecił fluorescencyjnie pod wpływem niebieskiego światła. Alba była właściwie tylko jednym z elementów projektu, który miał również obejmować publiczną debatę na temat praktyki manipulowania genami zwierząt w celach badawczych. Kac chciał zakończyć projekt zabierając Albę do domu, gdzie zamieszkała z jego rodziną. Instytut badawczy we Francji faktycznie stworzył królika dla Kaca – białko fluorescencyjnej meduzy zostało wstrzyknięte do zapłodnionego jaja królika – a następnie zawahał się przed wypuszczeniem zwierzęcia z powodu protestów grup broniących praw zwierząt w związku z samym stworzeniem Alby. Naukowcy twierdzili również, że nigdy nie zgodzili się na to, aby Kac zabrał króliczka do domu. Dwa lata po narodzinach Alby i na długo przed tym, jak Alba mogła wyruszyć w podróż do Stanów Zjednoczonych, wyjątkowy królik zmarł – co było nagłym końcem bitwy między nauką a sztuką.

3. Świnie

(REUTERS/China Daily)

W 2008 roku naukowcy z Tajwanu twierdzili, że mają pierwszy na świecie wynalazek: Świnie, które świeciły od środka na zewnątrz. Podczas gdy inni badacze wyhodowali częściowo fluorescencyjne świnie, te genetycznie zmodyfikowane świnie miały nie tylko świecącą skórę i oczy, ale także organy, w tym serce. Naukowcy dodali DNA z fluorescencyjnych meduz do ponad 260 świńskich embrionów, które następnie wszczepiono ośmiu różnym lochom, z których cztery zaszły w ciążę. W rezultacie otrzymano trzy prosięta płci męskiej, których oczy, zęby i ryj miały lekko zielonkawy odcień w ciągu dnia, ale świeciły całkowicie na zielono w ciemności po wprowadzeniu do niebieskiego światła.

4. małpy

Nowonarodzone transgeniczne marmozety Kei (po lewej) i Kou, i ich stopy w świetle ultrafioletowym. (AP Photo/Erika Sasaki)

W tym badaniu z 2009 r. użyto tego samego zastrzyku DNA meduzy, ale do innych celów. Naukowcy z Japonii chcieli sprawdzić, czy gen meduzy został odziedziczony przez drugie pokolenie genetycznie zmodyfikowanej małpy. Zespół z Central Institute for Experimental Animals w Kawasaki w Japonii dodał fluorescencyjny gen do embrionów marmozet, które następnie zostały przeniesione do zastępczych samic, które urodziły pięć żywych dzieci. Wszystkie zmodyfikowane marmozety nosiły geny w swoim ciele. Kiedy wydały na świat potomstwo, dwie z nich przekazały fluorescencyjny gen swoim młodym. Był to pierwszy przypadek, kiedy genetycznie zmodyfikowane zwierzę przekazało takie geny w dół pokolenia. Naukowcy stwierdzili, że może to być ważny krok w zrozumieniu choroby Parkinsona i neuronów ruchowych.

5. Psy

3-miesięczny beagle świeci w ciemności w świetle ultrafioletowym (po lewej), ale w świetle dziennym wygląda jak każdy inny szczeniak. (REUTERS/Jo Yong-Hak)

W wyniku eksperymentu przeprowadzonego w 2009 r. przez zespół z Seoul National University podobno powstał pierwszy transgeniczny pies. Pięć beagli zostało stworzonych poprzez sklonowanie komórek fibroblastów, które wyrażają czerwony gen fluorescencyjny produkowany przez ukwiały morskie. W naturalnym świetle można dostrzec słabą esencję czerwonego białka pod bladą skórą. W ciemności i w świetle ultrafioletowym psy świecą na czerwono-pomarańczowo. Pięć zdrowych psów w końcu doczekało się własnego fluorescencyjnego potomstwa. Eksperyment miał udowodnić zasadę działania zwierząt transgenicznych, zwłaszcza psów, które ze względu na długość życia i cykl rozrodczy są dobrymi wzorcami do badań nad chorobami ludzkimi. Dwa lata później zespół z tego samego uniwersytetu wyhodował beagle’a o imieniu Tegon, którego fluorescencyjny gen można kontrolować. Kiedy pies zjada pokarm zawierający antybiotyk doksycyklinę, a następnie jest wystawiony na działanie światła ultrafioletowego, świeci na zielono. Kiedy lek nie jest już dodawany do pożywienia, blask w końcu zanika. Naukowcy twierdzą, że badanie otwiera możliwości lepszego zrozumienia genów, które wywołują śmiertelne choroby, takie jak choroba Alzheimera i Parkinsona, u ludzi.

6. Koty

Świecący kociak stoi obok normalnego kota (Mayo Clinic)

Koty są podatne na bliskiego krewnego HIV, zwanego wirusem niedoboru odporności kotów. Choroba wirusowa infekuje głównie zdziczałe koty, których na świecie jest podobno pół miliarda. W badaniu przeprowadzonym w 2011 r. zespół naukowców z USA i Japonii wszczepił kotom gen, który pomaga im uodpornić się na tę kocią formę AIDS. Następnie, aby móc łatwo oznaczać komórki, naukowcy wprowadzili również białko zielonej fluorescencji. Oba geny zostały przeniesione do kocich jaj. W ten sposób, oglądając je pod mikroskopem, naukowcy mogli łatwiej śledzić rozwój odpornego genu w organizmach kotów. Podobnie jak w przypadku innych zwierząt, koty wyglądały normalnie w ciągu dnia, ale mogły świecić w nocy, jeśli je o to poproszono.

7. Ryby

(University of Exeter)

Jednym z największych minusów pomocnych produktów przemysłowych, takich jak plastik czy środki antykoncepcyjne dla kobiet, jest to, że zawierają one szkodliwe chemikalia zwane substancjami zaburzającymi gospodarkę hormonalną. Substancje te stają się zanieczyszczeniami, które szkodzą organizmom zwierząt i ludzi. Zostały one podobno powiązane z niższą liczbą plemników oraz nowotworami piersi i jąder. Można więc zrozumieć, dlaczego naukowcy mogą chcieć je badać. Problemem było to, że trudno jest śledzić zaburzaczy endokrynologicznych po ich wprowadzeniu do organizmu. Zespół naukowców użył więc zielonych białek fluorescencyjnych i genetycznie zmodyfikował zebrafisha tak, by świecił w miejscach, gdzie obecne są substancje chemiczne zaburzające gospodarkę hormonalną. Jak już wcześniej pokazaliśmy, białko fluorescencyjne nie ingeruje w organizm, ale po zbadaniu pod mikroskopem można je łatwo znaleźć. Świecące zielone obszary w rybach stają się następnie mapą drogową dla naukowców, którzy szukają potencjalnego wpływu zanieczyszczeń na zdrowie.