Tyrimas rodo, kad pirmą kartą sveiki pelių palikuonys gimė iš tos pačios lyties tėvų – šiuo atveju motinų.
Šios biologinis aspektas, kodėl žinduoliai poreikis daugintis dviem priešingoms lytims jau seniai domino tyrinėtojus. Mokslininkai bando suprasti, kas iš tikrųjų trukdo dviem mamoms ar dviem tėčiams susilaukti palikuonių. Kiti organizmai, išskyrus žinduolius, pavyzdžiui, ropliai, žuvys ir varliagyviai, susilaukia palikuonių be partnerio. Gyvūnai turi tris skirtingus režimus reprodukcija (aseksualūs, vienalyčiai ir seksualiniai), tačiau žinduoliai, įskaitant žmones, gali lytiškai daugintis tik tada, kai dalyvauja du priešingos lyties tėvai.
Net ir gerai išmanant apvaisinimą ir medicinos technologijų pažangą pastaraisiais dešimtmečiais, buvo neįsivaizduojama, kad iš dviejų tos pačios lyties tėvų susilauks žinduolių palikuonių. Suprantama, kad genetinė medžiaga (DNR) vystymuisi reikia abiejų tėvų (vyrų ir moterų), nes motinos DNR ir tėvo DNR iš esmės konkuruoja tarpusavyje dėl vietos palikuonyje. Ir yra genomo įspaudo barjeras, ty tam tikras motiniškas arba tėvo genai yra įspausti (paženklinami arba paženklinami pagal tai, iš ko jie kilę), ir išjungiami įvairiais embriono vystymosi etapais. Šią kliūtį reikia įveikti. Motinos genetinėje medžiagoje ir tėvo genetinėje medžiagoje yra įspausti skirtingi genai, todėl žinduolio palikuoniui reikia abiejų lyčių genetinės medžiagos, kad suaktyvėtų visi reikalingi genai. Taigi abi genetinės medžiagos yra labai svarbios, nes palikuonys, kurie negauna genetinės medžiagos nei iš tėvo, nei iš motinos, turės vystymosi sutrikimų ir gali būti nepakankamai gyvybingi, kad gimtų. Tiesiog dėl šios priežasties neįmanoma turėti tos pačios lyties tėvų.
Dviejų patelių palikuonys
Atliekant tyrimą paskelbtas Ląstelių kamieninė ląstelė, Kinijos mokslų akademijos mokslininkai pirmą kartą pagimdė 29 gyvas ir sveikas pelių palikuonis iš tos pačios lyties tėvų, čia dvi biologinės motinos. Šie kūdikiai tapo suaugusiais ir galėjo susilaukti normalių palikuonių. Mokslininkai tai pasiekė naudodami kamienines ląsteles ir tikslingai manipuliuodami / redaguodami genus, o tai rodo, kad kai kurias kliūtis galima sėkmingai įveikti. Norėdami sukurti dvi motinines peles (pelės su dviem motinomis), jie naudojo ląsteles, vadinamas haploidinėmis embrioninėmis kamieninėmis ląstelėmis (ESC), turinčias tik pusę chromosomų skaičiaus ir tik vieno iš tėvų (čia patelės pelės) DNR. Apibūdinama, kad šios ląstelės yra panašios į ląsteles, kurios yra kiaušialąsčių ir spermos pirmtakai, ir buvo nurodyta kaip pagrindinė šio proveržio tyrimo priežastis. Tyrėjai iš šių haploidinių ESC ištrynė tris genetinio atspaudo sritis, kuriose buvo motinos DNR, ir šios ląstelės buvo sušvirkštos į kiaušinius, paimtus iš kitos pelės patelės, gaminančios 210 embrionų, iš kurių susiformavo 29 gyvų pelių palikuonys.
Mokslininkai taip pat bandė sukurti dviejų tėvų pelių (pelių, turinčių du tėvus), tačiau naudoti patinų DNR buvo sudėtingiau, nes reikėjo modifikuoti haploidines ESC, kuriose yra patinų tėvų DNR, ir reikėjo ištrinti septynias genetinio įspaudo sritis. Šios ląstelės kartu su kito pelės patino sperma buvo sušvirkštos į patelės kiaušialąstę, iš kurios buvo pašalintas branduolys, kuriame yra patelės genetinės medžiagos. Dabar sukurtuose embrionuose buvo tik patinų DNR, kuri per placentą buvo perkelta surogatinėms motinoms, kurios juos nešiojo iki galo. Tačiau tai nepasiteisino 12 pilnalaikių pelių (2.5 proc. visų), kurios gimė iš dviejų tėvų, nes jos išgyveno tik 48 valandas.
Tai labai svarbus tyrimas, kurio metu atrodo, kad buvo įveiktos tos pačios lyties žinduolių dauginimosi biologinės kliūtys, išanalizavus genetinius veiksnius, trukdančius tos pačios lyties dauginimuisi. Atskleistos genetinės kliūtys yra vieni iš svarbiausių DNR sričių, trukdančių vystytis pelėms, turinčioms tos pačios lyties tėvus. Žinoma, tai yra pirmasis tyrimas, kurio metu buvo sukurti sveikų pelių palikuonys su tos pačios lyties tėvais, kuriuos galima palyginti su įprastomis pelėmis.
Ar tai galima padaryti žmonėms?
Ekspertai teigia, kad tokios didelės genetinės manipuliacijos daugeliui žinduolių, ypač žmonių, gali būti neįmanomos. Pirma, nustatyti genus, kuriais reikės manipuliuoti, yra sudėtinga, nes „įspausti genai“ yra unikalūs kiekvienai rūšiai. Egzistuoja didelė rimtų anomalijų rizika ir yra daug saugos problemų. Tai yra ilgas kelias, kuriame neįtikėtina, kad kažkas panašaus gali pasikartoti žmonėms. Be technologinių kliūčių, tai nuolatinė diskusija apie etinius ir praktinius su procedūra susijusius klausimus. Nepaisant to, šis tyrimas yra įdomus etapas ir gali būti panaudotas mūsų supratimui apie apvaisinimą ir embriono vystymąsi sustiprinti. Tai galėtų padėti geriau suprasti nevaisingumą ir įgimtų ligų kilmę. Tyrimas taip pat gali būti plačiai naudojamas atliekant gyvūnų tyrimus, pavyzdžiui, klonuojant ateityje.
***
{Galite perskaityti pradinį tyrimo dokumentą spustelėję toliau pateiktą DOI nuorodą cituojamų šaltinių sąraše}
Šaltiniai)
Zhi-Kun L ir kt. 2018. Bimaternal ir Bipaternal pelių generavimas iš hipometilintų haploidinių ESC su įspaudimo srities ištrynimais. Ląstelių kamieninė ląstelė. https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004
***
