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サンディエゴの冷凍動物園は、世界中の絶滅危ed種に希望を与えています

最後のオスの北シロサイ(彼の名前はスーダン)は3月に亡くなり、亜種の2人のメンバー、娘と孫娘だけが残されました。

過去には、これらの厳しい事実が終わりを告げていたでしょう。 しかし、凍結動物園として知られる冷ややかな動物園のあるサンディエゴ動物園研究所の研究者は、北シロサイに二度目のチャンスを与えるために働いています。 1975年以来、研究所は生物から組織を収集しており、一部は絶滅危anger種、一部は絶滅危、種であり、研究室で細胞を成長させ、華氏321度以下の低温で保存しています。

動物園では、ゴリラなどの動物には体外受精、パンダには人工授精などの生殖技術が既に使用されています。 (他の場所では、科学者たちは羊毛マンモスやパッセンジャーハトなどの絶滅種を復活させるメリットを考慮していますが、そのためには古代のDNAを使用する必要があります。)冷凍動物園は、 、そしてチーターの胚を作り、南サイの卵を受精させるまで行ってきました。

現在、動物園の飼育係は、数十匹のノーザンシロサイが異なる方法で新世代の親になることを望んでいます。幹細胞技術を使用して、保存されたシロサイの皮膚組織を卵と精子に変えます。

研究所の研究は、赤ちゃんを作ることを超えています。 そこにいる科学者たちは、違法に狩られた霊長類やダイカーのカモシカから肉を遺伝的に識別する方法に取り組んでいます。 そして将来、彼らはそのコレクションを使用して、絶滅危black種のクロアシイタチの遺伝的多様性を回復するかもしれません。

このような取り組みを拡大するには、冷凍動物園のグローバルネットワークが必要になります。動物遺伝学の年次レビューで 、研究所の保存遺伝学のディレクターであるオリバーライダーと共著者の大沼学が執筆します。

設立以来研究所にいたライダーは、冷凍動物園の過去、現在、未来についてノウナブルと話をしました 。 この会話は長さと明瞭さのために編集されています。

冷凍動物園はどのように始まったのですか?

凍結動物園は、1975年にカートベニルシュケ博士がサンディエゴ動物園に来たときに始まったと言っています。2018年に亡くなったベニルシュケ博士は、生殖能力と染色体に興味がありました。 細胞を凍結し、復元された機能で解凍する技術はまだかなり新しいものでした(1949年に初めて精子で行われました)が、あらゆる種類の機会を切り開きました。 染色体を見るために細胞培養物を凍結、再生、成長させることは、本当に重要な進歩でした。 他の科学者はこれを行っていましたが、ほとんどは人間の医学研究です。

ベニルシュケ博士は、多様な種の染色体を記述することに特に興味がありました。 私たちはあらゆる種類の機会を利用して、新しい種を収集しました。 銀行に預けられた細胞は、当時想定されていたものをはるかに超えた用途を見つけるという自信がありました。

冷凍動物園では、これらのバイアルは「動物の囲い」です。各バイアルには、精子、または動物の皮膚や他の組織の一部から成長した細胞が含まれています。それらは華氏-321度で液体窒素に保存され、研究者が使用したいときに解凍されます。 冷凍動物園では、これらのバイアルは「動物の囲い」です。各バイアルには、精子、または動物の皮膚や他の組織の一部から成長した細胞が含まれています。 それらは液体窒素に華氏-321度で保存され、研究者が使用したいときに解凍されます。 (サンディエゴ動物園グローバル)

また、1975年に冷凍動物園に参加し、絶滅危ed種の再生センターと呼ばれました。細胞を保存した最初の動物を覚えていますか?

それは中国のホオジロ、barえる鹿でした。 骨折があり、整形外科医によって修復されたものがありました。 彼らはそれを捕まえて麻酔をかけ、ギブスを変えなければならなかったので、私は来て皮膚生検をすることができました。

ほえる鹿は面白いです。 中国とインドの両方のマントジャクがいます、そして、平均的な人は、2つの間の大きな違いを識別するために挑戦されるでしょう。 しかし、中国のマントジャクには46の染色体がありますが、インドのマントジャクには哺乳類で最も少ない既知の染色体数があります。女性では6、男性では7です。

進化に興味を持っている私たちは、染色体がどのように進化し、種がどのように形成されるかについて、この「スキャンダル」と呼ばれるように挑戦されました。 私たちは今、染色体がインドのマントジャクの祖先で融合したことを知っています。 その融合の引き金となったのは知られていないが、起こったに違いない。 2つのハイブリッドが中国で作られました。 3つの大きな染色体と23の小さな染色体がありました。 生きていましたが、再現できませんでした。

別の時、1980年に、病理学者が私に言ったのを覚えています。「私たちは剖検[動物検死]の部屋に本当に興味深く珍しい動物がいます。 そして、それは北方の白いサイでした。 そのサンプルは、数年後、北と南の白いサイを比較する最初の遺伝学研究を行うための材料を提供しました。

現在、現在に至っており、北シロサイの絶滅を防ぐための野心的な遺伝子レスキュープロジェクトがあります。これは、長年にわたって蓄積してきた12のシロサイの文化に依存しています。

これらの細胞を使用して、ノーザンシロサイを保存するにはどうすればよいですか?

これらのバンクされた皮膚サンプルから、線維芽細胞と呼ばれる凍結細胞があります。 これらの培養物を解凍し、それらを人工多能性幹細胞と呼ばれるものに変えます。 理論的には、これらは体内のほぼすべての種類の細胞に変化する可能性があります。心臓細胞を鼓動させることができ、神経細胞を作ることができます。

最終的な目標は、幹細胞を卵子と精子に変えて、胚を作ることです。 言い換えれば、それらの線維芽細胞は赤ちゃんを持つことができるでしょう。

これは実験用マウスで行われていますが、他の種はまだありません。 これまでのところ、北シロサイから多能性幹細胞が誘導されています。 現在、それらが多能性であることを確認する方法を改良しています。 私たちがサロゲートとして使用する予定の雌のミナミシロサイの群れと協力している別のチームがあります。 私たちは少なくとも10年ほど北方シロサイの赤ちゃんから離れていますが、進歩しています。

1985年に私に尋ねたら、冷凍動物園から細胞を取り出して動物に変えてもらえますか? 現在、ここのラボでそれを行うことを計画しています。

サイの卵 サザンシロサイから収集した新鮮な卵母細胞(卵)。 ノーザンシロサイを絶滅の危機から回復させるために、冷凍動物園の研究者は、保存されたノーザンシロサイの皮膚細胞を卵と精子に変え、胚を南シロサイのお母さんに移植したいと考えています。 (TBヒルデブラントら/ Nature Communications 2018)

冷凍動物園のサンプルを使用して他に何をしていますか?

ゲノムプロジェクトの優れた情報源です。 140の全ゲノムシーケンスプロジェクトなどにサンプルを提供しました。

私たちは、マサチューセッツ州ケンブリッジのブロードインスティテュートと200哺乳類プロジェクトで協力しており、ヒトDNAを他の199哺乳類のDNAと比較します。 これは、研究者が、どのコアセットの遺伝子が私たちや他の動物に保存されているほど重要かを理解するのに役立ちます。 そして、私は脊椎動物のゲノムプロジェクトに関与して、66, 000の生きている脊椎動物すべてをシーケンスしています。 これらのゲノムは、動物集団の歴史、その移動パターン、および他の種とハイブリダイズしたかどうかに関する多くの興味深いことを明らかにしています。 この種の遺伝子分析は、生命がどのように機能するかについて驚くべき新しい窓を開くでしょう。

レビューでは、グローバルな野生生物バイオバンクの作成について議論しました。 なぜそれが重要なのですか?

サンディエゴ動物園には1, 000種以上の冷凍動物園がありますが、これは世界の生物多様性のほんの一部です。 命名された約26, 500種の絶滅危named種があり、さらにリストに載っていない種もあります。

来年、生物多様性は現在よりも少なくなります。 ですから、できる限り銀行業務を行うべきです。 異なる国で行う必要がありますので、彼らは彼ら自身の遺伝資源を蓄えています。

44年前に冷凍動物園に到着したとき、細胞から動物全体が成長することは想像できなかったとおっしゃいました。 冷凍動物園が今後44年間でどのようなプロジェクトを引き受けたいと思いますか?

種の個体数が減少すると、特定の動物にのみ存在する貴重な遺伝子のバージョンも失われます。 遺伝子プールは遺伝子の水たまりになります。 将来的には、銀行の資料を使用して、遺伝的変異を回復できると思います。

どうしますか?

細胞を動物に変えなければなりません。 たとえば、野生に住んでいる雌の動物を連れて、いくつかの有用な遺伝子を持つ胚を彼女に移すかもしれません。

失われた遺伝子、またはほぼ絶滅した種を持ち帰ることが神を演じていると言う人もいるかもしれません。

しかし、人間はそれを長い間行ってきました。私たちは種の絶滅を引き起こしました。 私たちは彼らの生息地を取り返しのつかないほど変えました。 動作を変更しました。 それらを混ぜました。 私たちは彼らの環境、捕食者、病気を変えました。 これらのことはすべて、すでに行っています。

銀行のサンプルを使用して多様性を促進すると、自然界を前向きに変える機会が与えられます。

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