Pelė, kurioje nėra biologinės motinos, išgyveno iki pilnametystės Kinijoje – tai yra didelis mokslo pasiekimas, kuris buvo daug metų.
Žygdarbį atitraukė Kinijos tyrėjų komanda, vadovaujama molekulinio biologo Zhi-kun Li iš Kinijos mokslo akademijos (CAS), naudojant tikslią kamieninių ląstelių inžineriją.
Tai nėra pirmas kartas, kai mokslininkai sukūrė pelę su dviem tėvais. 2023 m. Japonijos tyrėjai valdė panašų žygdarbį, naudodamiesi skirtinga technika.
Prieš tai bandymai generuoti kiaušinius iš vyriškų kamieninių ląstelių pasirodė nesėkmingi. Motinų palikuonys, gimę per moters surogatą, paprastai yra negyvybingi ir rodo sunkius vystymosi trūkumus.
Ne taip neseniai Kinijoje sukurtų „dvipusiųjų tėviškių“ pelių. Šie suaugusių žinduoliai nesugeba atkurti savęs, tačiau jie yra sveikesni už jų pirmtakus, be mirtino šėrimo ar kvėpavimo takų sunkumų.
Tai pasakius, maždaug pusė jų brolių ir seserų nepavyko suaugti, o beveik 90 procentų gyvybingų embrionų netapo gimdymu, o tai reiškia, kad proceso sėkmės procentas vis dar gali būti pagerintas.
Dar reikia nueiti ilgą kelią, kad mūsų pačių rūšis būtų galima pasiekti tokią pačią techniką, tačiau tyrimo autoriai sako, kad jų darbas padeda mokslininkams geriau suprasti žmogaus įgimtus sutrikimus, kuriuos sukelia panašūs genetiniai klausimai.
Paprastai, kai patinas sperma apvaisina moterišką kiaušinį, yra dviguba genai, tai reiškia, kad reikia nutildyti pusę kiekvienos poros.
Tačiau kai genetinė medžiaga atsiranda iš dviejų spermos, tačiau tai dažnai gali sukelti dvigubą nutildymo efektą, kai abi geno kopijos yra atšaukiamos per klaidą, todėl susidaro vystymosi sutrikimai.
Tai vadinama įspaudimo anomalija ir atsiranda todėl, kad tam tikrų genų ar chromosomų regionų reguliavimas priklauso nuo vyro ir moters tėvų indėlio.
Li ir jo kolegos sugalvojo, kaip ištaisyti 20 iš šių ypatingų atvejų, naudojant daugybę genetinių metodų, įskaitant genų delecijas, regiono redagavimą ir genetinių bazinių porų įterpimą ar ištrynimą.
„Šis darbas padės išspręsti daugybę kamieninių ląstelių ir regeneracinės medicinos tyrimų apribojimų“, – teigia kamieninių ląstelių tyrėjas Wei Li iš CAS.
„Unikalios atspaudų genų savybės paskatino mokslininkus manyti, kad tai yra pagrindinė kliūtis vienareikšmiškai reprodukcijai žinduoliams“, – sako Cooauthor Qi Zhou iš CAS.
„Net ir dirbdami statydami dvipusius ar dvipusius embrionus, jie nesugeba tinkamai išsivystyti ir dėl šių genų vystymosi tam tikru momentu vystymosi metu.”
Japonijos tyrėjai sukūrė peles su dviem motinomis ir be biologinio tėvo, pirmą kartą dar 2004 m., Tačiau reprodukcijai nereikia spermos nereikia lengviau atsitraukti nei dauginimosi nereikalaujant kiaušinio.
Taip yra todėl, kad kiaušinis turi pagrindines ląstelių mašinas, maistines medžiagas ir galią sukelti kiekvieną suaugusiųjų organizmo ląstelių tipą. Gamtoje kai kurios gyvūnų rūšys netgi gali daugintis be spermos, todėl palikuonys be tėvo iš esmės yra motinos klonai.
Priešingai, nėra natūralaus gyvūno, kuriame yra du tėvai ir nėra motinos, pavyzdys. Palyginti su kiaušiniu, subrendusios spermos ląstelės yra labai specializuotos ir negali suskirstyti į kitas ląsteles.
Norėdami tai apeiti, mokslininkai turėjo sukurti kiaušinius panašias ląsteles iš vyrų embrioninių kamieninių ląstelių, o po to tręšti tuos kiaušinius, naudodamiesi skirtingo patino sperma.
Prieš apvaisinimą tyrėjai modifikavo atspaudus genus, kad būtų užtikrinta, jog palikuonys buvo išreikštos tik viena kiekvieno geno kopija.
Ši technika pagerino dviejų tėviškių pelių sėkmės procentą. 2023 m. Japonijos tyrėjai pranešė, kad 1,1 proc. Jų bičiulių embrionų pagimdė. Naudodamiesi šia nauja technika, apie 13 procentų embrionų, pagamintų tiesioginių palikuonių.
Tačiau, skirtingai nuo Japonijos pelių, atrodo, kad Kinijoje yra sterilios.
„Tolesni įspaudų genų pakeitimai gali palengvinti sveikų dviejų tėvų pelių, galinčių gaminti gyvybingas ląsteles, generavimą ir sukelti naujas surišimo ligų terapines strategijas“,-sako Zhi-Kun Li.
Tyrimas buvo paskelbtas Ląstelės kamieninė ląstelė.
