Коннозаводство: «Пиратская» копия

Автор: к. с-х. н. Дмитрий ЛАЗАРЕВ
Номер журнала: GM №1(148)2015

Истина где-то… в митохондриях

Итак, напомним, что ДНК – это макромолекула дезоксирибонуклеиновой кислоты, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. У животных встречаются две формы ДНК: ядерная (яДНК) и митохондриальная (мтДНК). Ядерная содержится в ядрах всех живых клеток организма в виде хромосом и передается из поколения в поколение. Митохондриальная ДНК содержится внутри митохондрий в виде замкнутой кольцевой двуспиральной молекулы, значительно меньшей по размеру в сравнении с ДНК. 

Митохондрия – это органелла клетки, отвечающая за синтез АТФ – основного источника химической энергии в клеточных процессах. Особенно много митохондрий в клетках, в которых потребность в кислороде велика.

Согласно основной теории  их происхождения – древние одноклеточные прародители животных и растений захватили бактерии, которые помогали им вырабатывать энергию, в результате такого симбиоза бактерии утеряли самостоятельность и остались внутри клеток как постоянный компонент, сохранив, однако, собственную ДНК, необходимую им для синтеза некоторых внутренних белков.

У большинства животных, в том числе лошадей, мтДНК наследуется только по материнской линии.  В яйцеклетке находится на несколько порядков больше митохондрий, чем в сперматозоиде, в котором их не более десяти, кроме того, большая их часть сосредоточена в основании жгутика, которое при оплодотворении часто теряется, остальные же митохондрии подвергаются деградации внутри зиготы и не могут передать ДНК потомку.

Одним словом, если у кобылы появится дочь, то она сможет передать мтДНК следующему поколению, но если родится жеребчик, на нем эта передача останавливается.

Технология клонирования

То же происходит и в клонировании методом ядерного трансфера, т.е. переноса ядра неполовой (соматической) клетки организма донора в неоплодотворенную яйцеклетку того же вида. Яйцеклетка (любой подходящий ооцит) берется и «энуклеируется», т.е. из нее удаляется ядерная ДНК. Не станем вдаваться в технические подробности процесса, скажем лишь, что мтДНК вместе с митохондриями в яйцеклетке остается. Насколько известно, она не оказывает наследственного влияния на качество следующего поколения, но участвует в энергетических процессах оплодотворения и последующего развития зиготы.  Донорскую  яДНК помещают в этот энуклеированный ооцит. Поскольку мтДНК нового полученного организма принадлежит совершенно другому источнику (ооциту реципиента), чем мтДНК оригинального донора (которую он получил от яйцеклетки своей матери), при изучении мтДНК клона легко ее отличить от мтДНК оригинального животного-донора, что позволяет дифференцировать эти организмы.

Как правило, клонированию подвергают выдающихся жеребцов или меринов, однако полученное от таких клонов потомство уже никак нельзя будет отличить от потомства оригинального животного, если таковое у него было, поскольку митохондриальную ДНК потомки получат лишь от своих матерей.

Новый поворот

В мае 2014 года в научном издании Theriogenology были опубликованы результаты эксперимента (Choi Y., Ritthaler J., Hinrichs K., США), где ооциты для клонирования были взяты у близких родственников женского пола по матери донора. В одном случае это была племянница от сестры донора от той же матери, что и донор, в другом случае это была дочь племянницы от сестры донора от той же матери. В результате эксперимента родился только один жеребенок, однако он имел мтДНК, идентичную с донором.

Этот опыт интересен по нескольким моментам. Во-первых, теперь стало возможным получение абсолютно идентичного животного,  которое  генетически невозможно отличить от оригинала, а во-вторых, открылся путь для дальнейших исследований влияния митохондриальной ДНК на фенотип и качества клонированной лошади. Этот аспект имеет пока исключительно научное значение.

Как же это открытие отразится на коннозаводстве? Скорее всего, никак. Те студбуки, которые не допускают племенной регистрации клонов, так ее и не откроют, в частности, Международный комитет по племенным книгам чистокровной верховой породы (ISBC) и Всемирная организация арабского коннозаводства (WAHO). Кроме того, международные организации по скачкам будут строго следить за тем, чтобы эти лошади не выступали на дорожках ипподромов. Сложности в идентификации потомства клонов, вероятно, не дадут расслабляться руководству и других племенных книг, где регистрация клонов не разрешена. В подтверждение этого можно говорить о безуспешных попытках бывшего австралийского букмекера Брюса МакХью отменить запрет хотя бы на искусственное осеменение (не говоря уже о клонировании) в чистокровном коннозаводстве. Уже 4 года он пытается добиться судебного решения в свою пользу, но пока только проигрывает, два суда не сочли его доводы достаточно весомыми для таких изменений действующей системы.

Очевидно, идентифицировать клоны в ближайшем будущем станет сложнее, особенно генетически, тем не менее, не будем забывать о влиянии условий развития и тренинга – фенотип лошадей, даже с одинаковыми органеллами в клетках, все равно не будет идентичным (напомним, что не стоит поддаваться расхожему заблуждению относительно внешнего сходства клонов). Для защиты от появления «нелегальных» потомков лошадей-оригиналов в числе племенных есть и другие механизмы, например, случной сертификат зарегистрированного владельца кобылы, подписанный владельцем жеребца, который за границей является финансовым и юридическим документом. Кроме того, трудоемкость и высокая стоимость процедуры клонирования, тем более с подбором родственных животных, вряд ли сделает этот способ племенной работы массовым в ближайшие десятилетия.   GM