Τεχνολογία

Οι Κινέζοι γενετιστές κλωνοποιούν πιθήκους για πρώτη φορά χρησιμοποιώντας τα πρόβατα Dolly

Οι Κινέζοι βιολόγοι πήραν για πρώτη φορά υγιείςτα μωρά των πιθήκων που εμφανίστηκαν λόγω της μεθόδου μεταφοράς ενός πυρήνα από ένα σωματικό κύτταρο σε ένα αυγό χωρίς τον πυρήνα του. Τα γεννηθέντα βακαλάκια από μακάκα της Ιαπωνίας είναι πλήρη γενετικά αντίγραφα των κυττάρων του συνδετικού ιστού ενός δότη μαϊμού, από το οποίο λήφθηκαν πυρήνες για κλωνοποίηση. Θυμηθείτε ότι το πρώτο ζώο που κλωνοποιήθηκε με αυτόν τον τρόπο ήταν το περίφημο πρόβατο Dolly, το οποίο γεννήθηκε το 1996. Οι κινέζοι γενετιστές περιγράφουν τα αποτελέσματα της δουλειάς τους στο περιοδικό Cell.

"Η δημιουργία μιας τεχνικής κλωνοποίησης πιθήκων μας μας δίνειπολλά νέα χαρακτηριστικά. Τώρα μπορούμε να καλλιεργούμε πρωτεύοντα με ένα απολύτως πανομοιότυπο σύνολο γονιδίων, με εξαίρεση ένα κομμάτι DNA, η δομή του οποίου έχουμε αλλάξει. Αυτό θα βοηθήσει όχι μόνο να αποκαλύψει την ουσία πολλών γενετικών ασθενειών αλλά και να βρει νέες μεθόδους για την καταπολέμηση του καρκίνου και των ανοσοποιητικών διαταραχών », λέει ο Qiang Song, διευθυντής του Κέντρου Μελέτης Αρχηγών στο Ινστιτούτο Νευροφυσιολογίας του KAN στη Σαγκάη.

Το πρώτο κλωνοποιημένο ζώο στη Γη, ένα πρόβατοΗ Dolly ήταν το «προϊόν» τριών μητέρων, ένα από τα οποία έφυγε από το γενετικό υλικό, το δεύτερο έδωσε το πρώτο αυγό και το τρίτο το έφερε μετά την επιτυχή μεταφορά του DNA του πρώτου γονέα στο αναπαραγωγικό κύτταρο του δεύτερου.

Η γέννηση της Ντόλυ εισήγαγε μια νέα εποχή στη βιολογία καιγενετική - τώρα οι επιστήμονες έχουν την ευκαιρία να δημιουργήσουν "καθαρές" σειρές πειραματόζωων με απολύτως ταυτόσημο DNA, καθώς και να αναστήσουν τα εξαφανισμένα είδη των ζωντανών πραγμάτων. Αρχικά, οι επιστήμονες φοβούνταν ότι η διαδικασία κλωνοποίησης οδηγεί σε επιταχυνόμενη γήρανση του σώματος και σπάνια επιτυγχάνει, αλλά τα τελευταία χρόνια έχουν καταφέρει να αποδείξουν ότι αυτό δεν συμβαίνει και αυξάνει τις πιθανότητες επιτυχίας στο 70-80%.

Σύμφωνα με το τραγούδι, παρά όλες αυτές τις επιτυχίες, μέχρι σήμερα, καμία επιστημονική ομάδα δεν ήταν σε θέση να κλωνοποιήσει ένα μακάκο ή οποιοδήποτε άλλο πίθηκο με τον ίδιο τρόπο που έκανε η Dolly.

"Προσπαθήσαμε να χρησιμοποιήσουμε αρκετά διαφορετικάτεχνικές μεταφοράς πυρήνα και μόνο ένας από αυτούς εργάστηκε. Έπρεπε να αντιμετωπίσουμε έναν τεράστιο αριθμό λαθών και αποτυχιών προτού ανακαλύψουμε τη σωστή τεχνική για την κλωνοποίηση πιθήκων ", συνεχίζει το τραγούδι.

Το κλειδί για την επίλυση αυτού του προβλήματος, όπως σημειώνεταιΟ Κινέζος βιολόγος άρχισε να επιταχύνει τη διαδικασία μεταφοράς του πυρήνα από το "κανονικό" κύτταρο μαϊμού δότη σε ένα άδειο αυγό, πράγμα που μείωσε σημαντικά την πιθανότητα η περαιτέρω ανάπτυξή του να πάει λάθος. Επιπλέον, οι επιστήμονες ανέπτυξαν ένα ειδικό κοκτέιλ ενζύμων και μορίων RNA που προστατεύουν την πρωτεϊνική επικάλυψη του DNA από βλάβη και προκάλεσαν το διαχωρισμό του αυγού μετά την εισαγωγή ενός νέου πυρήνα σε αυτό.

Η πρωταρχική καλλιέργεια ινοβλαστών δότη (Α), η διαδικασία εκχύλισης του πυρήνα από το κύτταρο αυγών (Β, C) και η διαδικασία συγχώνευσης του κυττάρου αυγού με τον πυρήνα ινοβλάστης (D-F)

Ο καρπός όλων των προσπαθειών ήταν δύο νεογέννηταΟι μακάκοι της Ιαπωνίας (Macaca fascicularis), που γεννήθηκαν από μια μητρική μητέρα 8 και 6 μήνες πριν, έχουν ακριβώς το ίδιο DNA. Ο πρώτος ονομάστηκε Zhong Zhong, και ο δεύτερος - Hua Hua.

Zhong Zhong (αριστερά) και Hua Hua (δεξιά)

Παρόμοια ψευδώνυμα, όπως σημειώνουν οι επιστήμονες, είναιένα είδος στίβου - η έκφραση του Zhonghua σημαίνει "κινεζικό λαό" στη γλώσσα του Μεσαίου Βασιλείου. Και οι δύο πίθηκοι δεν έχουν προβλήματα υγείας και αναπτύσσονται και αναπτύσσονται με τον ίδιο τρόπο όπως άλλοι πιθήκους σε αυτήν την ηλικία.

</ p>

Σύμφωνα με τους κινέζους ερευνητές, παρόμοιαη διαδικασία κλωνοποίησης ολοκληρώνεται με επιτυχία σε κάθε τρίτη περίπτωση, εάν ο δότης ϋΝΑ είναι κύτταρα συνδετικού ιστού (ινοβλάστες), που παρασκευάζονται με ειδικό τρόπο. Αυτή η ένδειξη, σύμφωνα με το τραγούδι, μπορεί να γίνει ακόμα υψηλότερη στο μέλλον, βελτιστοποιώντας περαιτέρω τη διαδικασία μεταφοράς πυρήνα.

Οι επιστήμονες αναγνωρίζουν ότι στην προηγούμενη επιστήμηκατάφερε να δημιουργήσει ένα αντίγραφο του μαϊμού, αλλά με την αυστηρότερη έννοια δεν ήταν κλώνος. Οι βιολόγοι απλά χώρισαν το έμβρυο σε διάφορα μέρη στις πρώτες φάσεις της ανάπτυξής του, γεγονός που οδήγησε στη γέννηση όχι ενός, αλλά δύο πιθήκων. Με αυτόν τον τρόπο, δεν μπορούν να "κλωνοποιηθούν" ταυτόχρονα περισσότερα από τέσσερα άτομα, γεγονός που περιορίζει σημαντικά την επιστημονική χρησιμότητα αυτής της τεχνικής σε σύγκριση με τις ιδέες του Sun και των συναδέλφων του.

Κλωνοποίηση ζώων, οι επιστήμονες ασχολούνται με την πρώτηη σειρά είναι για να κατανοήσουμε καλύτερα τις διαδικασίες ανάπτυξης εμβρύου, ωστόσο, τέτοια πειράματα έχουν κάποια εφαρμοσμένα οφέλη. Για παράδειγμα, πιθήκους κλωνοποίησης θα βοηθούσαν στη δημιουργία μοντέλων γενετικά προσδιορισμένων ανθρώπινων ασθενειών που απαιτούνται για τη μελέτη των μηχανισμών ανάπτυξης αυτών των ασθενειών και των φαρμάκων ελέγχου. Αυτά τα μοντέλα χρησιμοποιούνται σε ποντίκια, αλλά οι πιθήκους είναι πολύ πιο γενετικά και φυσιολογικά πιο κοντά στους ανθρώπους, έτσι ώστε αυτές οι μελέτες να δώσουν πιο ικανοποιητικά αποτελέσματα.

Ινοβλάστες του εμβρύου, που κινέζοι επιστήμονεςπου χρησιμοποιούνται για κλωνοποίηση, προσφέρονται για γενετικές τροποποιήσεις, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος CRISPR / Cas9. Ως εκ τούτου, η επιτυχής κλωνοποίηση των μακάκων ακριβώς από αυτά τα κύτταρα σημαίνει ότι η δημιουργία γενετικά τροποποιημένων πιθήκων είναι ακριβώς γύρω από τη γωνία.

Οι αντίπαλοι της διαδικασίας κλωνοποίησης υποστηρίζουν ότιτα ζώα που γεννιούνται με αυτόν τον τρόπο μπορεί να περιέχουν λανθάνοντα αναπτυξιακά ελαττώματα και επομένως είναι λιγότερο βιώσιμα. Για παράδειγμα, το πρόβατο Dolly ήταν αξιοσημείωτο για κακή υγεία, υπέφερε από αρθρίτιδα και έζησε μόνο για έξι χρόνια. Ωστόσο, πρόσφατα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η Dolly δεν είχε ιδιαίτερη προδιάθεση για ασθένειες και ήταν άρρωστος, πιθανότατα λόγω του περιεχομένου της σε εσωτερικούς χώρους και χαμηλής κινητικότητας.