Studie toon vir die eerste keer gesonde muisnageslag wat uit dieselfde geslag ouers gebore is – in hierdie geval moeders.
Die biologiese aspek van waarom soogdiere twee teenoorgestelde geslagte nodig het om voort te plant, fassineer navorsers al lank. Wetenskaplikes probeer verstaan wat werklik twee moeders of twee vaders verhinder om 'n nageslag te baar. Organismes anders as soogdiere, soos reptiele, visse en amfibieë, produseer 'n nageslag sonder 'n maat. Diere het drie verskillende voortplantingswyses ( ongeslagtelik, eenslagtelik en geslagtelik), maar soogdiere, insluitend mense, kan slegs geslagtelike voortplanting ondergaan waar twee ouers van teenoorgestelde geslag betrokke is.
Selfs met 'n diepgaande begrip van bevrugting en vooruitgang in mediese tegnologie in onlangse dekades, was dit ondenkbaar om 'n soogdier-nageslag uit twee ouers van dieselfde geslag te produseer. Daar word verstaan dat genetiese materiaal ( DNS ) van beide ouers (manlik en vroulik) nodig is vir ontwikkeling, omdat 'n moeder se DNS en vader se DNS basies met mekaar meeding vir 'n plek in die nageslag. En daar is 'n genomiese inprentingsversperring, d.w.s. sekere moederlike of vaderlike gene word ingeprent (gebrandmerk of geëtiketteer op grond van van wie hulle kom) en dan afgeskakel tydens verskillende fases van embrioniese ontwikkeling. Hierdie versperring moet oorkom word. Verskillende gene word in die moeder se genetiese materiaal en in die vader se genetiese materiaal ingeprent, dus benodig 'n nageslag van 'n soogdier genetiese materiaal van beide geslagte sodat al die vereiste gene geaktiveer kan word. Beide genetiese materiale is dus van kardinale belang, want 'n nageslag wat nie genetiese materiaal van óf vader óf moeder kry nie, sal ontwikkelingsafwykings hê en is dalk nie lewensvatbaar genoeg om gebore te word nie. Dit is eenvoudig hoekom dit onmoontlik is om ouers van dieselfde geslag te hê.
Nageslag van twee wyfies
In 'n studie gepubliseer in Cell Stem Cell , het wetenskaplikes aan die Chinese Akademie vir Wetenskappe vir die eerste keer 29 lewende en gesonde muisnageslag van dieselfde-geslag ouers, hier twee biologiese moeders, geproduseer. Hierdie babas het volwassenes geword en kon ook hul eie normale nageslag hê. Wetenskaplikes het dit bereik deur stamselle en geteikende manipulasie/redigering van gene te gebruik, wat daarop dui dat sommige hindernisse suksesvol oorkom kan word. Om bimaternale muise (muise met twee moeders) te skep, het hulle selle genaamd haploïde embrioniese stamselle (ESC's) gebruik wat slegs die helfte van die aantal chromosome en DNS van slegs een ouer (hier vroulike muis) bevat. Hierdie selle word beskryf as soortgelyk aan selle wat voorlopers van eiers en sperm is en is as die hoofrede vir hierdie deurbraakstudie aangewys. Navorsers het drie genetiese inprentingstreke van hierdie haploïde ESC's, wat die moeder se DNS bevat het, verwyder en hierdie selle is toe in eiers ingespuit wat van 'n ander vroulike muis geneem is, wat 210 embrio's geproduseer het wat toe 29 lewende muisnageslag gevorm het.
Wetenskaplikes het ook probeer om bi-vaderlike muise (muise met twee vaders) te maak, maar die gebruik van 'n manlike DNA was meer uitdagend aangesien dit die verandering van haploïede ESC's behels het wat manlike ouer se DNA bevat en die verwydering van sewe genetiese inprentingstreke vereis het. Hierdie selle is saam met die sperm van 'n ander manlike muis in 'n vroulike eiersel ingespuit waarvan die kern wat vroulike genetiese materiaal bevat, verwyder is. Die embrio's wat nou geskep is, het slegs DNA van mannetjies gehad, is langs die plasentale materiaal oorgedra na surrogaatmoeders wat hulle wel tot volle termyn gedra het. Dit het egter nie goed gewerk vir die 12 voltermynmuise (2.5 persent van totaal) wat uit twee vaders gebore is nie, aangesien hulle net vir 48 uur oorleef het.
Dit is 'n deurslaggewende studie waar biologiese struikelblokke van voortplanting van selfdegeslag soogdiere blykbaar oorkom is nadat genetiese faktore wat voortplanting van dieselfde geslag voorkom, ontleed is. Die genetiese padblokkades wat aan die lig gebring is, is van die belangrikste DNS-streke wat die ontwikkeling van muise met dieselfde geslag ouers belemmer. Uitdagend natuurlik, dit is die eerste studie om gesonde nageslag van muise te produseer met ouers van dieselfde geslag wat vergelykbaar is met gewone muise.
Kan dit by mense gedoen word?
Kenners sê dat sulke uitgebreide genetiese manipulasie moontlik nie by die meeste soogdiere, veral mense, uitvoerbaar is nie. Eerstens, die identifisering van die gene wat gemanipuleer sal moet word, is moeilik aangesien 'ingedrukte gene' uniek is aan elke spesie. Daar is 'n hoë risiko van ernstige abnormaliteite en daar is talle veiligheidskwessies betrokke. Dit is 'n lang pad vol ongeloofwaardigheid dat so iets in mense herhaal kan word. En afgesien van tegnologiese struikelblokke, is dit 'n voortdurende debat oor etiese en praktiese kwessies wat by die prosedure betrokke is. Nietemin is hierdie studie 'n interessante mylpaal en kan dit gebruik word om ons begrip van bevrugting en embrioniese ontwikkeling te versterk. Dit kan help om onvrugbaarheid en oorsprong van aangebore siektes beter te verstaan. Die studie kan ook breedvoerig aangewend word in dierenavorsingsvoorbeelde kloning in die toekoms.
***
Bronne)
Zhi-Kun L et al. 2018. Generering van Bimaternale en Bipaternale Muise van Hipogemetileerde Haploïde ESC's met Imprinting Region Deletions. Selstamsel . https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004
***
