Reklama

Spis treści:

Reklama
  1. Rozmnażanie jednopłciowe u myszy
  2. Jak oszukać geny?
  3. Co to oznacza dla nauki?

Płciowość i rozmnażanie zwierząt od dawna są przedmiotem badań naukowych. Między innymi dlatego, że w królestwie naszych braci mniejszych dochodzi do zjawisk, jakich u ludzi do tej pory nie zaobserwowano. Przykładem takiej rozrodczej sensacji są na przykład samozapłodnienia wśród samic. W ostatnich latach zaobserwowano je między innymi w akwarium z rekinami, gdzie nie było żadnego samca.

Rozmnażanie jednopłciowe u myszy

Tzw. dziewicze porody udokumentowano także u innych gatunków. Prawdziwą sensacją i przełomem są jednak myszy laboratoryjne, które mają dwóch ojców. W tym przypadku jednopłciowe rozmnażanie nie było działaniem natury, a efektem ingerencji naukowców.

Wcześniejsze próby stworzenia myszy z dwóch samców poprzez poprzez wyprowadzenie komórki jajowej z męskich pluripotentnych komórek macierzystych i zapłodnienie jej plemnikami innego samca na pewnym etapie kończyły się porażką. Zarodki rozwijały się, ale ostatecznie przestawały rosnąć. Ich dalszy rozwój był utrudniony przez proces znany jako imprinting genomowy. Jest to mechanizm epigenetyczny, który sprawia, że niektóre geny są aktywne tylko wtedy, gdy pochodzą od jednego z rodziców – matki lub ojca. Oznacza to, że choć dziecko dziedziczy dwie kopie danego genu (jedną od matki, drugą od ojca), tylko jedna z nich działa, a druga jest wyciszona.

Jak oszukać geny?

Aby ominąć te ograniczenia i ukierunkować 20 genów odpowiedzialnych za imprinting zespół naukowców wykorzystał technologię edycji genów opartą na CRISPR/Cas9. Dzięki temu udało im się stworzyć pierwsze na świecie myszy z dwoma ojcami, które przeżyły do dorosłości. Badanie zostało opisane na łamach czasopisma naukowego „Cell Stem Cell”.

– Nie osiągnęliśmy tego poprzez modyfikację letalnych regionów imprintingu, co zazwyczaj skutkowałoby śmiercią zarodka. Zamiast tego stopniowo modyfikowaliśmy geny, z których wiele jest zaangażowanych w cechy nadmiernego wzrostu. Dzięki temu kumulatywnemu podejściu byliśmy w stanie otrzymać żywe dorosłe osobniki – tłumaczy współautor korespondencyjny Zhi-kun Li z Chińskiej Akademii Nauk w rozmowie z serwisem IFLScience.

Efekt jest nie tylko ciekawostką naukową. Badacze odkryli, że modyfikowane komórki macierzyste zarodków wykazały satysfakcjonującą wydajność rozwojową. Myszy z dwóch ojców miały też zwiększoną wydajność klonowania w porównaniu z ich dzikimi odpowiednikami. Nowa metodologia może więc w przyszłości znaleźć zastosowanie w medycynie regeneracyjnej i badaniach nad klonowaniem. Przykładowo badacze wskazują terapie oparte na komórkach macierzystych. Jak na razie są to jednak odległe wizje.

Co to oznacza dla nauki?

Warto podkreślić, że nie wszystkie myszy stworzone w ramach badania przeżyły. Połowa z nich nie osiągnęła dojrzałości. Z kolei te, którym się to udało, miały stosunkowo niski wskaźnik przeżywalności. Większość myszy, które dożyły dojrzałości, miała nieprawidłowe rozmiary i skróconą długość życia, a wszystkie były bezpłodne. Mimo to naukowcy twierdzą, że po pewnych modyfikacjach metodologii i te problemy będzie można w przyszłości rozwiązać.

– Te badania są nauką podstawową i chociaż modyfikacja genów tego rodzaju nie ma zastosowania u ludzi, kluczowym wnioskiem jest to, że nasze badanie dostarcza wglądu w bariery genetyczne jednopłciowej reprodukcji u ssaków – wyjaśnia Li. Jak dodaje, zdobyta wiedza może być wartościowa na przykład w kontekście zachowania zagrożonych gatunków.

Reklama

Źródło: Cell Stem Cell

Reklama
Reklama
Reklama