Pētījums pirmo reizi parāda veselus peļu pēcnācējus, kas dzimuši no viena dzimuma vecākiem - šajā gadījumā mātēm.
Jūsu darbs IR Klientu apkalpošana bioloģisks aspekts, kāpēc zīdītāji Nepieciešamība pēc diviem pretējiem dzimumiem pēcnācējiem ir pētniekus interesējusi ļoti ilgi. Zinātnieki cenšas saprast, kas īsti traucē divām mātēm vai diviem tēviem laist pasaulē pēcnācēju. Organismi, kas nav zīdītāji, piemēram, rāpuļi, zivis un abinieki, rada pēcnācējus bez partnera. Dzīvniekiem ir trīs dažādi režīmi vairošanās (bezdzimuma, viendzimuma un seksuālas), bet zīdītāji, tostarp cilvēki, var seksuāli vairoties tikai tad, ja ir iesaistīti divi pretējā dzimuma vecāki.
Pat ar padziļinātu izpratni par apaugļošanu un medicīnas tehnoloģiju attīstību pēdējo desmitgažu laikā, nav bijis iespējams iegūt zīdītāju pēcnācējus no diviem viena dzimuma vecākiem. Ir saprotams, ka ģenētiskais materiāls (DNS) attīstībai ir nepieciešams no abiem vecākiem (vīriešiem un sievietēm), jo mātes DNS un tēva DNS pamatā sacenšas savā starpā par vietu pēcnācējos. Un pastāv genoma nospieduma barjera, ti, noteikta māte vai arī tēva gēni tiek uzdrukāti (nozīmēti vai marķēti, pamatojoties uz to, no kura tie ir nākuši), un pēc tam tiek izslēgti dažādās embrija attīstības fāzēs. Šī barjera ir jāpārvar. Mātes ģenētiskajā materiālā un tēva ģenētiskajā materiālā ir iespiesti dažādi gēni, tāpēc zīdītāja pēcnācējam ir nepieciešams abu dzimumu ģenētiskais materiāls, lai visi nepieciešamie gēni tiktu aktivizēti. Tādējādi abiem ģenētiskajiem materiāliem ir izšķiroša nozīme, jo pēcnācējam, kurš nesaņem ģenētisko materiālu ne no tēva, ne mātes, būs attīstības anomālijas, un tas var nebūt pietiekami dzīvotspējīgs, lai piedzimtu. Tas ir vienkārši iemesls, kāpēc nav iespējams būt viena dzimuma vecākiem.
Pēcnācēji no divām mātītēm
Pētījumā, kas publicēts Šūnas cilmes šūnaĶīnas Zinātņu akadēmijas zinātnieki pirmo reizi ir radījuši 29 dzīvas un veselas peļu pēcnācējus no viendzimuma vecākiem, šeit ir divas bioloģiskās mātes. Šie zīdaiņi kļuva pieauguši un varēja iegūt arī savus parastos pēcnācējus. Zinātnieki to panāca, izmantojot cilmes šūnas un mērķtiecīgu gēnu manipulāciju/rediģēšanu, kas liecina, ka dažus šķēršļus var veiksmīgi pārvarēt. Lai izveidotu pelēm ar divām mātēm (pelēm ar divām mātēm), viņi izmantoja šūnas, ko sauc par haploīdām embrionālajām cilmes šūnām (ESC), kas satur tikai pusi no hromosomu skaita un DNS tikai no viena vecāka (šeit sieviešu peles). Šīs šūnas ir aprakstītas kā līdzīgas šūnām, kas ir olšūnu un spermas priekšteči, un ir norādītas kā galvenais iemesls šim izrāvienu pētījumam. Pētnieki no šiem haploīdajiem ESC izdzēsa trīs ģenētisko nospiedumu reģionus, kuros bija mātes DNS, un pēc tam šīs šūnas tika ievadītas olās, kas ņemtas no citas peles mātītes, kas radīja 210 embrijus, kas pēc tam veidoja 29 dzīvus peļu pēcnācējus.
Zinātnieki arī mēģināja izveidot divpaternu peles (peles ar diviem tēviem), taču vīrišķās DNS izmantošana bija sarežģītāka, jo tā ietvēra haploīdu ESC, kas satur tēviņu vecāku DNS, modificēšanu un prasīja septiņu ģenētisko nospiedumu reģionu dzēšanu. Šīs šūnas kopā ar cita peles tēviņa spermu tika ievadītas sievietes olšūnā, no kuras tika izņemts kodols, kas satur sievietes ģenētisko materiālu. Tagad izveidotajiem embrijiem bija tikai DNS no vīrieša, kas tika pārnests pa placentas materiālu surogātmātēm, kuras tos nēsāja līdz pilngadībai. Tomēr tas nedarbojās labi 12 pilngadīgām pelēm (2.5 procenti no kopējā skaita), kuras piedzima no diviem tēviem, jo tās izdzīvoja tikai 48 stundas.
Šis ir būtisks pētījums, kurā šķiet, ka ir pārvarēti bioloģiskie šķēršļi viena dzimuma zīdītāju reprodukcijai pēc tam, kad tika analizēti ģenētiskie faktori, kas kavē viena dzimuma reprodukciju. Atklātie ģenētiskie šķēršļi ir daži no svarīgākajiem DNS reģioniem, kas kavē peļu attīstību ar viena dzimuma vecākiem. Protams, šis ir pirmais pētījums, kurā iegūti veseli peļu pēcnācēji ar viena dzimuma vecākiem, kas ir salīdzināmi ar parastajām pelēm.
Vai to var izdarīt cilvēkiem?
Eksperti saka, ka tik plašas ģenētiskas manipulācijas var nebūt iespējamas lielākajai daļai zīdītāju, īpaši cilvēkiem. Pirmkārt, identificēt gēnus, ar kuriem būs nepieciešams manipulēt, ir sarežģīti, jo “iespiestie gēni” ir unikāli katrai sugai. Pastāv liels smagu anomāliju rašanās risks, un ir iesaistīti daudzi drošības jautājumi. Šis ir garš ceļš, kas ir noslogots ar neticamību, ka kaut kas līdzīgs varētu tikt atkārtots cilvēkiem. Neņemot vērā tehnoloģiskos šķēršļus, tās ir nepārtrauktas debates par ētiskiem un praktiskiem jautājumiem, kas saistīti ar procedūru. Tomēr šis pētījums ir interesants pavērsiens, un to var izmantot, lai stiprinātu mūsu izpratni par apaugļošanu un embriju attīstību. Tas varētu palīdzēt labāk izprast neauglību un iedzimtu slimību izcelsmi. Pētījumu nākotnē var plaši izmantot arī dzīvnieku izpētes piemēru klonēšanai.
***
{Jūs varat izlasīt oriģinālo pētījumu, noklikšķinot uz DOI saites, kas norādīta tālāk citēto avotu sarakstā}
Avots (-i)
Zhi-Kun L et al. 2018. Bimaternālu un bipaternālu peļu ģenerēšana no hipometilētiem haploīdiem ESC ar nospieduma reģiona dzēšanu. Šūnas cilmes šūna. https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004
***
