Китайски биолози за първи път отглеждат ГМО - мишки от родители от един и същи пол - от двойка женски - както и потомци от двама мъжки, съобщава ЕurekАlert!.

Изследователи от Китайската академия на науките са успели да произвеждат здрави мишки от две майки, които впоследствие имат собствено нормално потомство. Родени са и мишки от двама бащи, но са оцелели само няколко дни.

Резултатите от работата, представена на 11 октомври в списание Cell Stem Cell, разглежда какво прави толкова трудно създаването на потомство от животни от един и същи пол и показва как могат да бъдат преодолени някои от тези бариери с помощта на стволови клетки и целенасочено редактиране на гени, пише OFFNews.

Ако за някои видове влечуги, земноводни и риби е възможно възпроизвеждането от родители от един и същи пол, то такива случаи досега не са регистрирани за бозайниците, дори с помощта на съвременните технологии за фертилизация.

Възможността за образуване на такива ембриони е възпрепятствана по-специално от "настройката" на работата на родителската ДНК - някои гени, необходими за развитието, действат изключително от майчиното копие, а някои - само от бащиното копие.

Здрави възрастни мишки, родени от две майки, със собственото си потомство. Снимка: Leyun Wang

При бозайниците, тъй като някои гени на майката или бащата се изключват по време на развитието на клетките от зародишната линия чрез механизъм, наречен геномен импринтинг, потомството, което не получава генетичен материал както от майка, така и от бащата, може да получи нарушения в развитието си или да е нежизнеспособно.

В предишни изследвания чрез премаването на тези импринтиг гени от незрели яйцеклетки, изследователите са произвели мишки от две майки. "Но така създадените мишки все пак показват дефектни характеристики, а самият метод е много непрактичен и трудно използваем", обяснява съавторът Чи Джоу (Qi Zhou).

За да произвеждат здравите си мишки от еднополови родители, Джоу, заедно със съавтора Баоянг Ху (Bao-Yang Hu) и колегите им, използват хаплоидни ембрионални стволови клетки (ESC), които съдържат половината от нормалния брой хромозоми и ДНК само от един родител. С помощта на технологията за редактиране на гени CRISPR изследователите превключват три импринтинг области от генома от хаплоидните ESC.

Схема на експеримента / Zhi Kun Li et al., 2018

Модифицираните ДНК молекули са трансплантирани в донорни яйцеклетки и са прехвърлени на женски мишки - сурогатни майки.

Получени са 29 живи мишки от 210 ембриони. Мишките са нормални, доживяат до зряла възраст и имат собствени бебета.

Дванадесет живи, износени мишки от двама генетични бащи са получени с помощта на подобна, но по-сложна процедура.

Мишленце родено от двама бащи. Снимка: Leyun Wang

Хаплоидните ESC, съдържащи само ДНК от мъжки родител, са модифицирани, за да се премахнат седем ключови импринтинг области. Редактираните хаплоидни ESC са инжектирани заедно със спермата от другата мъжка мишка в яйцеклетка, която има ядро и следователно женски генетичен материал. Така е създаден ембрион, съдържащ само геномна ДНК от двама мъжки родители. Тези ембриони се трансплантират заедно с плацента в сурогатни майки, които ги износват до термина.

Получаването на потомство от двама мъжки не премина толкова гладко като от две женски - от 1023 модифицирани ембриона само 1,2 процента стигат до раждане. Въпреки това, родените мишки са два пъти по-големи от нормалните, но живеят по-малко от 48 часа след раждането.

Струва си да се отбележи, че тази работа бе извършена, за да се разберат по-добре механизмите на регулиране на ембрионалното развитие. В бъдеще това не само ще позволи на двойките от един и същи пол да придобият собствени деца, но и ще помогне за коригиране на сериозни нарушения на развитието на ранен етап. Освен това технологиите за получаване на потомство от родители от един и същи пол могат да бъдат необходими за спасяването на застрашени видове, като например северните бели носорози, последният мъжки от които умря преди около шест месеца.