РЕКЛАМА

Преодолени биологични бариери пред размножаването от еднополови бозайници

НАУКИБИОЛОГИЯПреодолени биологични бариери пред размножаването от еднополови бозайници

Проучването показва за първи път здрави миши потомци, родени от родители от един и същи пол - в този случай майки.

Най- биологичен аспект на това защо бозайници нуждата от двама противоположни пола за размножаване интригува изследователите много дълго. Учените се опитват да разберат какво наистина пречи на две майки или двама бащи да раждат потомство. Организми, различни от бозайници, като влечуги, риби и земноводни, произвеждат потомство без партньор. Животните имат три различни режима на възпроизвеждане (асексуални, еднополови и сексуални), но бозайниците, включително хората, могат да бъдат подложени на сексуално размножаване само когато участват двама родители от противоположния пол.

Дори при задълбочено разбиране на оплождането и напредъка в медицинските технологии през последните десетилетия, беше немислимо да се произведе потомство на бозайник от двама родители от един и същи пол. Разбираемо е, че генетичният материал (ДНК) е необходим и от двамата родители (мъжки и женски) за развитие, тъй като ДНК на майката и ДНК на бащата основно се конкурират един с друг за място в потомството. И има геномна бариера за отпечатване, т.е. сигурна майчина или бащините гени се отпечатват (маркирани или етикетирани въз основа на това от кого са дошли) и след това се изключват по време на различни фази на ембрионалното развитие. Тази бариера трябва да бъде преодоляна. Различни гени са отпечатани в генетичния материал на майката и в генетичния материал на бащата, така че потомството на бозайник се нуждае от генетичен материал от двата пола, за да се активират всички необходими гени. И двата генетични материала са от решаващо значение, защото потомство, което не получава генетичен материал нито от баща, нито от майка, ще има аномалии в развитието и може да не е достатъчно жизнеспособно, за да се роди. Ето защо е невъзможно да имате родители от същия пол.

Потомство от две женски

В проучване, публикувано в Клетъчна стволова клетка, учени от Китайската академия на науките за първи път са произвели 29 живи и здрави потомства на мишки от родители от един и същи пол, тук две биологични майки. Тези бебета станаха възрастни и също успяха да имат собствено нормално потомство. Учените постигнаха това чрез използване на стволови клетки и целенасочена манипулация/редактиране на гени, което предполага, че някои бариери могат да бъдат успешно преодолени. За да създадат мишки с две майки (мишки с две майки), те са използвали клетки, наречени хаплоидни ембрионални стволови клетки (ESCs), съдържащи само половината от броя на хромозомите и ДНК само от единия родител (тук женска мишка). Тези клетки са описани като подобни на клетки, които са предшественици на яйцеклетки и сперматозоиди и са посочени като основна причина за това пробивно проучване. Изследователите изтриха три генетични импринтиращи области от тези хаплоидни ESC, които съдържаха ДНК на майката и тези клетки след това бяха инжектирани в яйца, взети от друга женска мишка, произвеждаща 210 ембриона, които след това образуваха 29 живи мишки потомства.

Учените също се опитаха да направят мишки с две бащини (мишки с двама бащи), но използването на мъжка ДНК беше по-предизвикателно, тъй като включваше модифициране на хаплоидни ESC, съдържащи ДНК на мъжки родител, и изискваше изтриване на седем генетични области за отпечатване. Тези клетки бяха инжектирани заедно със спермата на друга мъжка мишка в женска яйцеклетка, от която ядрото, което съдържа женски генетичен материал, беше отстранено. Създадените сега ембриони имаха само ДНК от мъжки пол и бяха прехвърлени по плацентарния материал към сурогатни майки, които ги изнасяха до пълния срок. Това обаче не работи добре за 12-те доносени мишки (2.5 процента от общия брой), които са родени от двама бащи, тъй като те оцеляха само 48 часа.

Това е изключително важно проучване, при което биологичните бариери пред репродукцията от еднополови бозайници изглежда са преодоляни, след като са анализирани генетични фактори, които пречат на възпроизвеждането на същия пол. Разкритите генетични пречки са едни от най-важните ДНК региони, които пречат на развитието на мишки с родители от същия пол. Предизвикателно, разбира се, това е първото проучване за производство на здрави потомци на мишки с родители от същия пол, които са сравними с обикновените мишки.

Може ли това да се направи при хора?

Експертите казват, че такава обширна генетична манипулация може да не е осъществима при повечето бозайници, особено при хората. Първо, идентифицирането на гените, които ще трябва да бъдат манипулирани, е трудно, тъй като „отпечатаните гени“ са уникални за всеки вид. Съществува висок риск от възникване на сериозни аномалии и има множество проблеми с безопасността. Това е дълъг път, натоварен с неправдоподобност, че нещо подобно може да бъде възпроизведено при хората. И като оставим настрана технологичните препятствия, това е непрекъснат дебат относно етични и практически въпроси, включени в процедурата. Независимо от това, това изследване е интересен крайъгълен камък и може да се използва за укрепване на нашето разбиране за оплождането и ембрионалното развитие. Може да помогне за по-доброто разбиране на безплодието и произхода на вродените заболявания. Изследването може да се използва широко и при клониране на примери за изследване на животни в бъдеще.

***

{Можете да прочетете оригиналната изследователска статия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}

Източник (и)

Zhi-Kun L et al. 2018. Генериране на биматерални и двуродни мишки от хипометилирани хаплоидни ESC с изтриване на региони на отпечатване. Клетъчна стволова клеткаhttps://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004

***

Екип на SCIEU
Екип на SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Значителен напредък в науката. Въздействие върху човечеството. Вдъхновяващи умове.

Абонирай се за нашия бюлетин

Да се ​​актуализира с всички най-нови новини, оферти и специални съобщения.

- Реклама -

Най-популярни статии

Защо Omicron трябва да се приема сериозно

Доказателствата досега показват, че Omicron вариант на SARS-CoV-2...

Нов тракер за хранене, монтиран на зъбите

Скорошно проучване разработи нов тракер, монтиран на зъби...
- Реклама -
99,801Феновекато
69,906последователиСледвай ни
6,333последователиСледвай ни
31АбонатиЗапиши се