Ученые используют гаплоидные стволовые клетки для производства мышей с однополыми родителями

        

В сложной и этически сложной процедуре китайские исследователи смогли производить здоровых мышей щенков с двумя матерями.

<img alt=" Эмбрион – Себастьян Каулицки "src =" http://www.news-medical.net/image.axd?picture=2018%2f10%2fBy_Sebastian_Kaulitzki1.jpg "style =" width: 100% Image Credit: Себастьян Каулицки / Shutterstock

Исследование, опубликованное 11 октября в журнале Cell Stem Cell, было опубликовано Поколение биматериальных и двумерных мышей из Hypomethylated Haploid ESCs с удалением отпечатков в области (19459014).

Исследование выявило некоторые важные препятствия, которые обычно препятствуют половому размножению между родителями одного и того же пола, указывая, что некоторые из них, по крайней мере, могут быть обойдены с использованием стволовых клеток и целевого генного редактирования.

Млекопитающие известны тем, что способны воспроизводить только тогда, когда два родителя разных полов сопрягаются, даже когда технология искусственного размножения используется для достижения оплодотворения.

Основной проблемой является механизм, называемый геномным импринтингом, который не встречается у большинства рептилий, земноводных и рыб.

Геномическое импринтинг просто относится к подавлению отобранных генов, от матери или отца, в процессе развития зародышевых клеток (сперматозоидов и яичных клеток), которые передают генетическую информацию во время воспроизведения.

Это явление у млекопитающих приводит к отсутствию некоторых жизненно важных генетических областей у потомства, которые не получают генов как у мужчин, так и у женщин-родителей

Это, в свою очередь, приводит к аномально развитому или нежизнеспособному потомству.

Одним из ключей к преодолению этого механизма является удаление импринтированных генов из яйцеклеток или яичных клеток, которые еще не достигли зрелости.

Этот ранний подход привел к производству мышей-биматеров (мышей, родившихся от двух матерей) в предыдущем исследовании.

Проблема заключалась в том, что эти щенки показали некоторые генетические дефекты, и этот процесс был чрезвычайно трудным для репликации.

В текущем исследовании успешно произведены здоровые bimaternal щенки, используя гаплоидные эмбриональные стволовые клетки (ESCs).

Эти клетки продуцируются одним родителем и содержат только половину числа хромосом и половину количества ДНК, присутствующей в родительском организме.

В этом исследовании стволовые клетки из женской мыши подверглись генетическому редактированию, в результате чего были удалены три области импринтинга. Затем их вводили в яйцеклетки со второй женской мыши.

Процедура вызвала 210 эмбрионов, из которых 29 выжили, чтобы родиться как здоровые, нормально развитые мышиные щенки. Они выжили, чтобы стать взрослыми и создали собственное потомство.

Гаплоидные ESCs считаются важными для успеха этой работы, потому что на этом этапе произошло гораздо меньше импринтинга, что означает, что в геноме выражены как отцовский, так и материнский гены.

Как сказал старший научный сотрудник Баоян Ху, они напоминали первичные зародышевые клетки, а не более зрелые отпечатанные гаметы.

Также были выпущены щенки для детской мыши. Используя протокол, аналогичный первому, но более сложному, 12 живых мышей рождались на полный срок. В этом случае из гаплоидных ESCs были удалены семь важных областей генетического импринтинга.

Затем отредактированные клетки вводили вместе с спермой от другой мужской мыши в яйцеклетку, из которой было удалено ядро ​​

Полученный эмбрион, таким образом, переносил только отцовскую геномную ДНК от двух самцов мышей

. Последний шаг заключался в переносе эмбриона вместе с некоторыми плацентарными материалами в суррогатных матерей, которые поддерживали беременность до полного срока.

К сожалению, щенки умерли через 48 часов после рождения. Следует надеяться, что с дальнейшим уточнением технология может быть применена к людям.

. Технология потребует большого улучшения, прежде чем она может быть распространена на человека, однако, поскольку мы еще не идентифицировали все отпечатанные гены, и существует множество этических проблем с созданием огромного количества нежизнеспособных или сильно поврежденных потомков.

Это исследование показывает нам, что возможно. Мы увидели, что дефекты у мышей с биматерией можно устранить и что барьеры размножения у млекопитающих также могут быть пересечены посредством импринтинговой модификации.

Мы также показали некоторые из наиболее важных отпечатанных областей, которые препятствуют развитию мышей с родителями того же пола, которые также интересны для изучения геномного импринтинга и клонирования животных ».

Вэй Ли, со-старший автор

Источник:

Эта новость основана на пресс-релизе Cell Press и самом исследовании.

]

      

Source link