Tāda paša dzimuma vecāki: peles mazuļi, kas dzimuši no 2 mātēm, izdzīvo jaunā pētījumā

Ikviens zina, ka bērnam ir nepieciešams vīrietis un sieviete. Bet ko liecina jaunais Ķīnas Zinātņu akadēmijas pētījums varbūt tas nav. Jaunā pētījumā zinātnieku komanda ziņo, ka viņi bija šķietami neiespējami: ražot veselīgas bērnu peles divas mātes. Pētnieki apraksta to sasniegumus jaunā papīra avīzē Šūnu cilmes šūna.

Viena dzimuma vecāku parādība ir novērota rāpuļiem, zivīm, abiniekiem un bezmugurkaulniekiem, taču zīdītājiem, kuri atveidojas citādi, nekad nav bijis iespējams. Bet, kā komanda aprakstīja savā darbā, viss, kas vajadzīgs, bija pārvarēt ģenētiskos ierobežojumus, kas parasti padara iespējamu viena dzimuma vecāku audzināšanu. Komanda, kas arī iekļāva pētniekus no Ziemeļaustrumu Lauksaimniecības universitātes Harbinā, Ķīnā, izmantoja cilmes šūnu un CRISPR precizitātes gēnu rediģēšanas kombināciju, lai ražotu veselīgas peles no divām mātēm. Interesanti, ka viņi to pašu mēģināja ar divu tēvu embrijiem, bet šie pēcnācēji dzīvoja tikai dažas dienas.

Darbā viņi apraksta dīvaino, ģeniālo veidu, kā veidojas peles embriji, izmantojot olu no vienas mātes cilmes šūnas no citas mātes. Komandas izrāviens bija izdomāt, kā manipulēt ar cilmes šūnu DNS, lai bērni nebūtu iedzimtus defektus.

Tā kā komanda savā darbā skaidro, ka ģenētiskais materiāls no divām mātēm ir sapludināts, lai izveidotu embriju, attīstības jautājumi rodas no ģenētiskajiem “nospiedumiem”, kurus katra vecāki atstāj savā attiecīgajā gēnā. Zīdītāju reproduktīvās sistēmas nebija paredzētas, lai atbalstītu DNS apvienošanu no diviem viena dzimuma vecākiem, bet komanda saprata, ka dabiskos šķēršļus, kas to dara, varētu pārvarēt. Pētnieki vienkārši izmantoja CRISPR-Cas9, lai izdzēstu trīs gēnus, kas nesa šos vecāku nospiedumus.

Tātad, komanda paņēma haploīdu DNS (tas ir, tikai puse no normālā DNS daudzuma, kas nepieciešams reprodukcijai) no vienas mātes, noslauka to visu vecāku nospiedumiem, pēc tam ievietoja šo DNS olā (arī haploīds).) no otras mātes. Divas puses veidoja veselumu, un embrija attīstījās kā parasti. No 210 šādiem embrijiem zinātnieki piedzima 29 dzīvas peles. Šīs „bimaternālās” peles uzplauka, dzīvoja pieaugušo vecumā un pat ražoja bērnus.

"Iepriekš mēs esam ieguvuši peles ar divām sievietēm vecākiem ar vienu vai diviem DNS reģiona modifikācijām, bet visām šīm pelēm bija ievērojama augšanas aizkavēšanās pirms vai pēc dzimšanas," Zhou Qi, Ph.D., Ķīnas Akadēmijas attīstības bioloģijas profesors Zooloģijas institūta Zinātnes institūts un viens no papīra līdzautoriem South China Morning Post. "Tagad mēs esam atraduši trešo DNS reģionu, kas jāizdzēš, un ražojām bimaternal peles - no divām mātēm - ar normālu augšanu un uzvedību."

Arī „divpusējie” pelēm, kas dzimušas no diviem vīriešiem, nebija nekādas cenas, kas liecina, ka pētniekiem ir vairāk darba, lai precīzi noteiktu iespiesto gēnu atrašanās vietas embriju cilmes šūnās no vīriešu pelēm. Šī procedūra bija nedaudz sarežģītāka: komandai vispirms bija jāapvieno haploīda DNS ar spermas šūnu, pēc tam jānovieto visa DNS tā olu šūnā, kas tika atņemta no tā ģenētiskā materiāla (pat ja DNS nāk no diviem vīriešiem, jums joprojām ir nepieciešams ola, lai audzētu bērnu dzemdē).

“Iespējams, ir daži svarīgi nezināmi iespiesti reģioni, kas jāmaina, lai izdzīvotu bipaterālās peles. Mēs plānojam izdalīt nepieciešamos apdrukāšanas modifikācijas, kas var atbalstīt bipaterālu peles izdzīvošanu līdz pilngadībai, ”Wei Li, Ph.D., CAS Zooloģijas institūta cilmes šūnu pētnieks un viens no pētījuma līdzautoriem, teica Forbes.

Tikpat dīvaini un aizraujoši, jo šis pētījums ir grūti apbrīnot: Kāpēc? Ir daudz pamatotu iemeslu: saprotot, kā ģenētiskie defekti rodas viendzimuma peles vecākiem, zinātnieki veido pamatu labākai izpratnei par to, kā ģenētiskās kļūdas var rasties un pastāvēt cilvēkiem.

„Pētījums pat var novest pie tā, ka viendzimuma pāri iegūst veselus bērnus,” teica Teresa Holma, Ph.D., Aucklandas universitātes molekulārās medicīnas un patoloģijas pētniece. nav iesaistīts jaunajā pētījumā BBC News. Tomēr viņa arī norādīja, ka pastāv “nozīmīgas ētikas un drošības problēmas, kas būtu jāpārvar”.

Pašlaik jaunā pētījuma autori atzīst, ka tas būs ilgs laiks, kamēr šāda veida reprodukcija cilvēkiem notiks gan zinātnisku, gan ētisku apsvērumu dēļ.

„Mēs nevaram apgalvot, ka nākotnē šī metode nekad nevar tikt izmantota cilvēkiem. Bet tagad atbilde nav, ”Wei teica SCMP. “Ir daudzi neatrisināti jautājumi, piemēram, vai DNS dzēšanas ietekme pelēs var tikt veikta arī citos zīdītājos, piemēram, primātos.”