12 октября 2018, 12:45 12 октября 2018, 13:45 12 октября 2018, 14:45 12 октября 2018, 15:45 12 октября 2018, 16:45 12 октября 2018, 17:45 12 октября 2018, 18:45 12 октября 2018, 19:45 12 октября 2018, 20:45 12 октября 2018, 21:45 12 октября 2018, 22:45

Две матери, но нет отца: стволовые клетки и редактирование генов помогли родиться необычным грызунам

Благодаря технологии редактирования генов и стволовым клеткам эта взрослая мышь имеет гены от двух самок. Она выросла достаточно здоровой, чтобы иметь собственное потомство.
Исследователи вырастили мышей, удалив некоторые импринтинговые гены из гаплоидных эмбриональных стволовых клеток одной самки, а затем имплантировали их в яйцеклетку другой.
Мышата от двух отцов не прожили дольше двух суток.
Мышонок, носящий в себе генетическую информацию от двух генетических отцов.

Благодаря технологии редактирования генов и стволовым клеткам эта взрослая мышь имеет гены от двух самок. Она выросла достаточно здоровой, чтобы иметь собственное потомство.
Исследователи вырастили мышей, удалив некоторые импринтинговые гены из гаплоидных эмбриональных стволовых клеток одной самки, а затем имплантировали их в яйцеклетку другой.
Мышата от двух отцов не прожили дольше двух суток.
Мышонок, носящий в себе генетическую информацию от двух генетических отцов.

Китайские учёные вывели необычных мышей, у которых есть две матери, но нет ни одного отца. Грызуны отлично себя чувствуют и даже успели обзавестись собственным потомством. Эксперимент с рождением животных от двух отцов оказался менее успешным.

Китайские учёные использовали ДНК двух самок мышей для создания здоровых детёнышей, некоторые из которых повзрослели и обзавелись собственным потомством. Более того, генетики произвели на свет грызунов, используя генетический материал от двух самцов. Правда, этот эксперимент оказался менее удачным.

Некоторые существа (змеи, рыбы, ящерицы и даже термиты) используют бесполое размножение – партеногенез, при котором женские половые клетки развиваются во взрослый организм без оплодотворения. Млекопитающие же лишены подобной "роскоши".

"Нас интересовал вопрос, почему млекопитающие способны только лишь на половое размножение", — говорит один из авторов недавней работы Ци Чжоу (Qi Zhou) из Китайской академии наук.

По его словам, учёные захотели выяснить, можно ли произвести на свет нормальное потомство с двумя родителями-самками или двумя родителями-самцами, используя гаплоидные эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) и делецию генов.

Генетики остановили свой выбор на этой методике, чтобы преодолеть "проблему", характерную для млекопитающих. В процессе развития определённые гены млекопитающих "штампуются" с информацией от одного или другого родителя. Процесс известен под названием геномный импринтинг. Он приводит к тому, что в отсутствие отцовских или материнских генов эмбрион не способен развиваться должным образом. В этом и заключается основная "проблема", с которой хотели справиться генетики.

Ранее учёным удавалось вырастить мышей с материалом от двух матерей за счёт удаления этих "импринтинговых" генов из незрелых яйцеклеток. При этом полученное потомство страдало от проблем, связанных с развитием.

Как говорят авторы последней работы, ключом к успеху в новом исследовании стали гаплоидные эмбриональные стволовые клетки. Они содержали половину нормального числа хромосом и ДНК только одного родителя, сообщается в пресс-релизе.

Специалисты впервые удалили три импринтинговые области генома из гаплоидных ЭСК от одной родительницы, а затем внедрили их в яйцеклетки другой матери.

В результате было создано 210 эмбрионов, из которых родилось только 29 живых мышат (остальные не выжили). Они выросли здоровыми и даже обзавелись своим потомством.

Исследователи вырастили мышей, удалив некоторые импринтинговые гены из гаплоидных эмбриональных стволовых клеток одной самки, а затем имплантировали их в яйцеклетку другой.

Фото Leyun Wang.

Кроме того, учёные провели подобный эксперимент с двумя самцами, но процесс оказался сложнее. Сначала исследователи удалили семь ключевых импринтинговых генов из гаплоидных ЭСК одного родителя мужского пола, а затем они ввели их в яйцеклетку вместе со спермой другого самца мыши.

Важно отметить, что ядро яйцеклетки, которое содержало женский генетический материал, уже было удалено.

По итогу эти эмбрионы имели ДНК от двух отцов. Затем они были имплантированы в организм суррогатных матерей. К сожалению, 12 мышатам, созданным подобным способом, повезло меньше. Ни один из них не прожил более 48 часов.

Мышонок, носящий в себе генетическую информацию от двух генетических отцов.

Фото Leyun Wang.

На сегодняшний день технология имеет ещё множество недостатков. Соответственно, специалистам предстоит проделать ещё немало работы, прежде чем задуматься о возможном применении метода при создании подобных человеческих эмбрионов. Например, такая технология может помочь однополым парам иметь своих генетических детей, пишут эксперты. При этом многие учёные скептически относятся к подобной процедуре.

"Большинство, если не все, эмбрионов, которые они получили, всё ещё были ненормальными и не могли выжить. Я считаю, что получение разрешения на клиническое применение такого метода почти невозможно", — говорит Джейкоб Ханна (Jacob Hanna), молекулярный генетик Института Вейцмана.

Аллан Спрэдлинг (Allan Spradling) из Института Карнеги также отмечает, что сложно сказать, насколько такие мышата были восприимчивы к заболеваниям, например.

"Я не думаю, что это приведёт к тому, что в будущем такая процедура станет широко распространённой, и люди будут иметь двух матерей или двух отцов. Мы недостаточно хорошо понимаем это [последствия процедуры], возможно, слишком рискованно заходить так далеко", — заключает он.

Результаты исследования представлены в научном издании Cell Stem Cell.

Ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о создании в лабораторных условиях яйцеклетки, которую затем использовали для рождения мышей.