В статье идет речь о развитии нового направления в животноводстве – получение трансгенных животных.
Эрнст Л
В 2003 году исполнилось 50 лет с момента открытия Уотсоном и Криком молекулярной структуры гена, что является крупнейшим достижением в биологии, положившем начало биотехнологии, включающей генную и клеточную инженерию.
В настоящее время развивается направление — получение трансгенных животных, клетки и органы которых пригодны для ксенотрансплантации (пересадки человеку). В биотехнологическом центре ВИЖа проводятся исследования хозяйственно полезных и биологических признаков свиней, в геном которых интегрирован ген рилизинг-фактора соматотропина, который повышает уровень гормона роста в организме. Этот тип трансгенных свиней характеризуется ускоренным ростом в более поздних стадиях развития (после достижения живой массы 120 кг), меньшим содержанием жира в туше. Эти животные также отличаются повышенной иммуногенностью, при вакцинации у них уровень антител существенно выше.
Существенным достижением является получение трансгенных кроликов с интегрированным геном антисмысловых РНК вируса лейкоза. В течение восьми поколений эти животные при заражении их вирусом лейкоза не заболевают этой болезнью, контрольные животные поражаются на 100 %. Сейчас стоит задача получить крупный рогатый скот с интегрированной данной конструкцией. Общеизвестно, какое огромное распространение имеет лейкоз. Попытка создания вакцины не увенчалась успехом. Создание трансгенного крупного рогатого скота с данным геном может решить эту сложнейшую проблему. Интеграция антисмысловых РНК к другим вирусам позволит создать популяции, генетически устойчивые к этим вирусным заболеваниям.
Ведутся работы над получением трансгенных животных — продуцентов биологически активных веществ для медицины. Можно с уверенностью предположить, что в ближайшей перспективе животноводство наряду с производством ценнейших продуктов питания станет отраслью фармацевтической промышленности. Уже получены коровы, свиньи, овцы и кролики, которые продуцируют и выделяют с молоком ценные лечебные препараты — эритропоэтин и колониестимулирующий фактор, востребованный в онкологии.
Проведены исследования и разработки по получению животных, органы и клетки которых должны быть пригодны для ксенотрансплантации. В настоящее время проводится детальное изучение иммунологического статуса этих животных. Продукция трансгенных животных регулярно проверяется и признана абсолютно безопасной и качественной.
Разработаны новые ДНК-технологии, которые позволяют с высокой степенью точности оценивать генотип сельскохозяйственных животных. Анализ генома на базе изучения микросателлитов позволяет поднять селекцию на более высокий уровень. Разработана система анализа ряда ДНК-маркеров селекционно-значимых признаков продуктивности животных, устойчивости к стрессам, плодовитости, качества продукции и др.
Крупным разделом биотехнологии является клеточная инженерия. В ВИЖе проводятся исследования по оплодотворению яйцеклеток крупного рогатого скота вне организма. Искусственно оплодотворенные клетки, достигшие стадии бластоцисты, могут стать материалом для расширения базы трансплантации ранних эмбрионов наиболее ценных племенных особей.
В процессе межвидовой и межродовой гибридизации (кролик × овца, свинья × лошадь и др.) получены устойчивые популяции гибридных клеток. Интересным качеством некоторых типов гибридных клеток, в частности, кролик × овца является то, что они в меньшей степени отторгаются, попадая в организм другого вида, в частности человека. Возникает возможность использования, например, гибридных клеток — продуцентов инсулина для лечения людей, больных диабетом. С использованием генетической трансформации получены культуры клеток, которые продуцируют интерферон, антигены вируса гепатита В, вируса лейкоза животных и др. Ряд гибридных клеток оказался перспективным для последующего использования в медицине.
Говоря о трансгенных животных, следует отметить, что они характеризуются большим размахом генетической изменчивости, что позволяет эффективнее проводить отбор в процессе селекции.
В заключение следует подчеркнуть, что в селекции сельскохозяйственных животных генная и клеточная инженерия будут играть всевозрастающую роль.
(По материалам журнала «Зоотехния»).