Однополые родители: мышиные дети, рожденные от 2 матерей, выживают в новом исследовании

Все знают, что для рождения ребенка нужны мужчина и женщина. Но то, что новое исследование из Китайской академии наук предполагает, что возможно это не, В новом исследовании группа ученых сообщает, что они сделали, казалось бы, невозможное: родить здоровых мышей из две мамы, Исследователи описывают свои достижения в новом прорывном документе в Cell Stem Cell.

Феномен однополого родителя наблюдался естественным образом у рептилий, рыб, земноводных и беспозвоночных, но никогда не предполагалось, что это возможно у млекопитающих, которые размножаются по-разному. Но, как описывает команда в своей статье, все, что нужно, это преодолеть генетические ограничения, которые обычно делают однополые родители невозможными. Команда, в которую также входили исследователи из Северо-Восточного сельскохозяйственного университета в Харбине, Китай, использовала комбинацию стволовых клеток и прецизионного редактирования генов CRISPR для получения здоровых мышей от двух матерей. Интересно, что они попробовали то же самое с эмбрионами от двух отцов, но эти потомки жили всего несколько дней.

В статье они описывают причудливый, оригинальный способ создания эмбрионов мыши с использованием яйца одной матери, стволовых клеток другой матери. Прорыв команды заключался в том, чтобы выяснить, как манипулировать ДНК стволовых клеток, чтобы у детей не было врожденных дефектов.

Как объясняет команда в своей статье, когда генетический материал двух матерей сливается для создания эмбриона, возникают проблемы с развитием из-за генетических «отпечатков», оставленных каждым родителем на их соответствующих генах. Репродуктивные системы млекопитающих не были предназначены для поддержки слияния ДНК двух однополых родителей, но команда поняла, что естественные препятствия для этого можно преодолеть. Исследователи просто использовали CRISPR-Cas9, чтобы удалить три гена, которые несут эти родительские отпечатки.

Итак, команда взяла гаплоидную ДНК (то есть это была только половина нормального количества ДНК, необходимого для размножения) от одной матери, вытерла ее со всех родительских отпечатков, а затем вставила эту ДНК в яйцо (также гаплоидное)) от другой мамы. Две половинки составляли одно целое, и зародыш развивался как обычно. Из 210 таких эмбрионов ученые родили 29 живых мышей. Эти «двоякие» мыши процветали, жили во взрослой жизни и даже производили собственных детей.

«Ранее мы получили мышей с двумя женщинами-родителями с одной или двумя модификациями области ДНК, но у всех этих мышей наблюдалась значительная задержка роста до или после рождения», - сказал Чжоу Ци, доктор биологических наук, профессор биологии развития в Китайской академии. Институт зоологии и один из соавторов статьи, рассказал Южно-Китайская Морнинг Пост, «Теперь мы нашли третий участок ДНК, который нужно удалить, и получили двуногих мышей - двух матерей - с нормальным ростом и поведением».

«Бипатернальные» мыши, рожденные от двух самцов, также не справились с этим, что говорит о том, что исследователям предстоит еще много работы, чтобы точно определить местоположение импринтированных генов в эмбриональных стволовых клетках самцов мышей. Эта процедура была немного более сложной: команде сначала нужно было объединить гаплоидную ДНК со сперматозоидом, а затем поместить всю эту ДНК в яйцеклетку, лишенную ее генетического материала (даже если ДНК происходит от двух мужчин, вам все равно нужно яйцо, чтобы вырастить ребенка в утробе матери).

«Может существовать несколько важных неизвестных импринтированных областей, которые необходимо модифицировать для выживания бипатернарных мышей. Мы планируем проанализировать необходимые импринтинговые модификации, которые могут поддержать выживание двухпатернальных мышей до зрелого возраста », - говорит доктор философии Вей Ли, исследователь стволовых клеток в Институте зоологии CAS и один из соавторов исследования. сказал Forbes.

Как ни странно и увлекательно это исследование, трудно не задаться вопросом: Зачем? Есть много веских причин: понимая, как возникают генетические дефекты у однополых мышей, ученые закладывают основу для лучшего понимания того, как генетические ошибки могут возникать и сохраняться у людей.

«Исследование может даже привести к разработке способов для однополых пар воспроизводить своих собственных здоровых детей», - доктор философии Тереза ​​Холм, научный сотрудник в области молекулярной медицины и патологии в Университете Окленда, не участвовал в новом исследовании, рассказал Новости BBC, Однако она также указала, что «существуют серьезные этические проблемы и проблемы безопасности, которые необходимо будет преодолеть».

В настоящее время авторы нового исследования признают, что пройдет много времени, прежде чем такого рода размножение произойдет у людей, как по научным, так и по этическим причинам.

«Мы не можем утверждать, что эта техника никогда не будет использоваться людьми в будущем. Но сейчас ответ - нет », - сказал Вэй. SCMP, «Есть много нерешенных вопросов, таких как, могут ли эффекты делеции ДНК у мышей также быть выполнены у других млекопитающих, таких как приматы».