Seks nie jest już potrzebny, przynajmniej w celach reprodukcyjnych – w każdym razie u myszy. Po raz pierwszy w historii naukowcom udało się stworzyć myszy z materiałem genetycznym pochodzącym wyłącznie od dwóch samic. Młode myszy okazały się zdrowe, osiągnęły dojrzałość i doczekały się nawet swojego własnego potomstwa. Badacze z laboratorium Chińskiej Akademii Nauk w Pekinie piszą na łamach czasopisma „Cell Stem Cell”, że zdołali także stworzyć potomstwo z materiału genetycznego dwóch samców, to jednak było w stanie przetrwać nie dłużej, niż 48 godzin. Samice okazały się jednak bardziej przydatne od samców.

Mysz (córka dwóch samic) ze swoim własnym potomstwem /Leyun Wang /Materiały prasowe

Badacze z Instytutu Zoologii Chińskiej Akademii Nauk w Pekinie wykorzystali komórki macierzyste i techniki edycji genów do tego, by stworzyć mysie embriony noszące materiał genetyczny pochodzący wyłącznie od dwóch samic albo wyłącznie od dwóch samców. Urodzone potem myszy okazały się zdrowe i zdolne do posiadania własnego potomstwa tylko, gdy pochodziły od samic. Myszy z materiałem genetycznym dwóch samców przeżywały zaledwie parę dni. Publikacja na ten temat wskazuje na istnienie u ssaków istotnych barier przed innym, niż seksualne rozmnażaniem, jej autorzy nie wykluczają jednak, że niektóre z nich będzie można pokonać.

Chcieliśmy poznać odpowiedź na pytanie, dlaczego ssaki potrafią się rozmnażać tylko seksualnie – mówi pierwszy autor pracy Qi Zhou. Udało nam się dokonać pewnych odkryć przez kombinację procesów reprodukcji i regeneracji. Postanowiliśmy się przekonać, czy można wyhodować myszy pochodzące od dwóch samic lub dwóch samców korzystając z modyfikowanych genetycznie komórek embrionalnych, zawierających pojedyncze zestawy chromosomów – dodaje.

O ile reprodukcja za sprawą pojedynczego rodzica jest możliwa w przypadku niektórych gadów, płazów i ryb, próby dokonania tego u ssaków, nawet z wykorzystaniem metod sztucznego zapłodnienia, kończyły się niepowodzeniem. Przy powstawaniu komórek rozrodczych niektóre matczyne i ojcowskie geny zostają wyłączone, dlatego rozwój zdrowego potomstwa zależny jest od otrzymania materiału genetycznego zarówno od matki, jak i ojca. Usunięcie tych wyłączonych genów z komórki jajowej doprowadziło już wcześniej do stworzenia myszy z materiałem genetycznym dwóch samic, ale wykazywały one wciąż liczne nieprawidłowości. Metoda była przy tym trudna i niepraktyczna.

Mysz urodzona z materiałem genetycznym wyłącznie od dwóch matek z własnym potomstwem /Leyun Wang /Materiały prasowe

Tym razem autorzy pracy, Zhou, Baoyang Hu i Wei Li wraz ze współpracownikami wykorzystali haploidalne, czyli zawierające pojedynczy zestaw chromosomów, embrionalne komórki macierzyste (ESC), pochodzące od jednego rodzica. To ich zdaniem było podstawą sukcesu. Udało im się stworzyć 210 embrionów przez usunięcie z pochodzących od samic komórek trzech wyłączonych rejonów genomu i dodanie takich ESC do komórek jajowych innych samic. Urodziło się po tym w sumie 29 myszy, które okazały się normalne i mogły mieć własne potomstwo.

W przypadku materiału genetycznego dwóch ojców procedura była nieco bardziej złożona. Z genomu haploidalnej embrionalnej komórki macierzystej samca usuwano siedem wyłączonych rejonów genomu, po czym wraz z plemnikiem od innego samca ESC dodawano do pozbawionej jądra komórki jajowej. Tak powstałe embriony wprowadzano do organizmów mysz surogatek. Procedura doprowadziła do urodzenia 12 żywych myszy, które jednak przeżyły nie dłużej niż 48 godzin.

Li przyznaje, że ewentualne użycie tej metody w przypadku innych ssaków napotyka na dalsze przeszkody, związane choćby z identyfikacją wyłączanych genów, które w tym przypadku mogą być inne. Nie można lekceważyć też niewielkiej przeżywalności embrionów i znacznego wciąż ryzyka poważnych zaburzeń. Nasza praca pokazuje na razie, co jest możliwe – dodaje Li. Udowodniliśmy, że defekty u myszy pochodzących od dwóch matek można wyeliminować, że można też pokonać pewne bariery przy tworzeniu myszy pochodzących od dwóch ojców. Wskazaliśmy też, które rejony genomu ulegają podczas powstawania komórek rozrodczych wyłączeniu – mówi. Zdaniem autorów pracy to może pomóc choćby w dalszych badaniach procesów klonowania zwierząt i ratowaniu szczególnie zagrożonych gatunków.

 

 

 

Źródło: rmf24, Reuters