Ուսումնասիրությունն առաջին անգամ ցույց է տվել, որ մկան առողջ սերունդ ծնվել է նույն սեռի ծնողներից, այս դեպքում՝ մայրերից:
The կենսաբանական թե ինչու կաթնասուններ ծննդաբերելու համար անհրաժեշտ է երկու հակառակ սեռ, որը երկար ժամանակ հետաքրքրել է հետազոտողներին: Գիտնականները փորձում են հասկանալ, թե իրականում ինչն է խանգարում երկու մայրերին կամ երկու հայրերին սերունդ ունենալ։ Կաթնասուններից բացի այլ օրգանիզմները, ինչպիսիք են սողունները, ձկները և երկկենցաղները, սերունդ են տալիս առանց զուգընկերոջ: Կենդանիներն ունեն երեք տարբեր եղանակներ վերարտադրություն (ասեքսուալ, միասեռ և սեռական), սակայն կաթնասունները, ներառյալ մարդիկ, կարող են ենթարկվել սեռական վերարտադրության միայն այն դեպքում, երբ ներգրավված են հակառակ սեռի երկու ծնողներ:
Նույնիսկ վերջին տասնամյակների ընթացքում բեղմնավորման և բժշկական տեխնոլոգիաների առաջընթացի խորը ըմբռնմամբ, անհնար է պատկերացնել կաթնասուն սերունդ երկու միասեռ ծնողներից: Հասկանալի է, որ գենետիկական նյութը (ԴՆԹ -) անհրաժեշտ է երկու ծնողներից (տղամարդ և իգական սեռի) զարգացման համար, քանի որ մոր ԴՆԹ-ն և հոր ԴՆԹ-ն հիմնականում մրցակցում են միմյանց հետ սերունդների մեջ տեղ ունենալու համար: Եվ կա գենոմային դրոշմման արգելք, այսինքն՝ որոշակի մայրական կամ հայրական գեները դրոշմվում են (բրենդավորվում կամ պիտակավորվում՝ ելնելով նրանից, թե ումից են դրանք եկել) և այնուհետև անջատվում են սաղմի զարգացման տարբեր փուլերում: Այս արգելքը պետք է հաղթահարել։ Տարբեր գեներ դրոշմված են մոր և հոր գենետիկական նյութում, ուստի կաթնասունի սերունդին անհրաժեշտ է երկու սեռերի գենետիկական նյութ, որպեսզի բոլոր անհրաժեշտ գեներն ակտիվանան: Հետևաբար, երկու գենետիկ նյութերն էլ կարևոր են, քանի որ սերունդը, որը գենետիկ նյութ չի ստանում ոչ հորից, ոչ մորից, կունենա զարգացման շեղումներ և կարող է բավականաչափ կենսունակ չլինել ծնվելու համար: Պարզապես սա է պատճառը, որ անհնար է միասեռ ծնողներ ունենալ:
Երկու էգերից սերունդ
Մի ուսումնասիրության հրապարակված Բջջային ցողունային բջիջՉինաստանի Գիտությունների ակադեմիայի գիտնականներն առաջին անգամ նույնասեռ ծնողներից 29 կենդանի և առողջ մկների սերունդ են տվել, այստեղ երկու կենսաբանական մայրեր: Այս նորածինները դարձան չափահաս և կարողացան ունենալ նաև իրենց նորմալ զավակները: Գիտնականները դրան հասել են՝ օգտագործելով ցողունային բջիջներ և գեների նպատակային մանիպուլյացիա/խմբագրում, ինչը հուշում է, որ որոշ խոչընդոտներ կարելի է հաջողությամբ հաղթահարել: Երկմայրական մկներ ստեղծելու համար (երկու մայրերով մկներ) նրանք օգտագործել են բջիջներ, որոնք կոչվում են հապլոիդ սաղմնային ցողունային բջիջներ (ESC), որոնք պարունակում են քրոմոսոմների քանակի կեսը և միայն մեկ ծնողի ԴՆԹ (այստեղ էգ մկնիկ): Այս բջիջները նկարագրվում են որպես նման բջիջների, որոնք հանդիսանում են ձվաբջիջների և սերմնահեղուկի նախադրյալներ և մատնանշվել են որպես այս բեկումնային ուսումնասիրության հիմնական պատճառ: Հետազոտողները ջնջել են երեք գենետիկ տպագրման շրջաններ այս հապլոիդ ESC-ներից, որոնք պարունակում էին մոր ԴՆԹ-ն, և այդ բջիջները ներարկվել են մեկ այլ էգ մկան ձվերի մեջ, որոնք արտադրում էին 210 սաղմ, որոնք այնուհետև ձևավորեցին 29 կենդանի մկների սերունդ:
Գիտնականները նաև փորձել են ստեղծել երկհայրական մկներ (երկու հայր ունեցող մկներ), սակայն արական ԴՆԹ-ի օգտագործումն ավելի դժվար էր, քանի որ այն ներառում էր արու ծնողների ԴՆԹ պարունակող հապլոիդ ESC-ների փոփոխումը և պահանջում էր ջնջել յոթ գենետիկական դրոշմման շրջանները: Այս բջիջները մեկ այլ արու մկան սերմնահեղուկի հետ ներարկվել են էգ ձվաբջջի մեջ, որից հեռացվել է կանացի գենետիկ նյութ պարունակող միջուկը: Այժմ ստեղծված սաղմերը ունեցել են միայն արական ԴՆԹ, որոնք փոխանցվել են պլասենցայի նյութի երկայնքով փոխնակ մայրերին, որոնք իրականում կրել են դրանք մինչև վերջ: Այնուամենայնիվ, դա լավ չաշխատեց 12 լիարժեք մկների համար (ընդհանուրի 2.5 տոկոսը), որոնք ծնվել էին երկու հայրերից, քանի որ նրանք գոյատևեցին ընդամենը 48 ժամ:
Սա կարևոր հետազոտություն է, որտեղ միասեռական կաթնասունների վերարտադրության կենսաբանական խոչընդոտները, ըստ երևույթին, հաղթահարվել են այն բանից հետո, երբ վերլուծվել են գենետիկական գործոնները, որոնք կանխում են նույն սեռի վերարտադրությունը: Բացահայտված գենետիկական խոչընդոտները ԴՆԹ-ի ամենակարևոր հատվածներից են, որոնք խոչընդոտում են նույն սեռի ծնողներով մկների զարգացմանը: Դժվար է, իհարկե, սա առաջին հետազոտությունն է, որն առողջ մկների սերունդ է տալիս նույն սեռի ծնողների հետ, որոնք համեմատելի են սովորական մկների հետ:
Կարո՞ղ է դա անել մարդկանց մեջ:
Մասնագետներն ասում են, որ նման լայնածավալ գենետիկ մանիպուլյացիա հնարավոր չէ անել կաթնասունների մեծ մասի, հատկապես մարդկանց մոտ: Նախ, գեների նույնականացումը, որոնք պետք է մանիպուլյացիայի ենթարկվեն, բարդ է, քանի որ «տպագրված գեները» յուրահատուկ են յուրաքանչյուր տեսակի համար: Ծանր անոմալիաների առաջացման բարձր ռիսկ կա, և կան անվտանգության բազմաթիվ խնդիրներ: Սա երկար ճանապարհ է, որը ծանրաբեռնված է անհավանականությամբ, որ նման բան կարող է կրկնվել մարդկանց մեջ: Եվ մի կողմ թողնենք տեխնոլոգիական խոչընդոտները, դա շարունակական բանավեճ է ընթացակարգում ներգրավված էթիկական և գործնական հարցերի շուրջ: Այնուամենայնիվ, այս ուսումնասիրությունը հետաքրքիր հանգրվան է և կարող է օգտագործվել բեղմնավորման և սաղմի զարգացման մասին մեր պատկերացումներն ամրապնդելու համար: Այն կարող է օգնել ավելի լավ հասկանալ անպտղությունը և բնածին հիվանդությունների ծագումը: Հետազոտությունը կարող է նաև լայնորեն օգտագործվել ապագայում կենդանիների հետազոտության օրինակների կլոնավորման համար:
***
{Դուք կարող եք կարդալ հետազոտական հոդվածի բնօրինակը` սեղմելով ներքևում նշված DOI հղումը` մեջբերված աղբյուրների ցանկում:}
Աղբյուրը (ներ)
Zhi-Kun L et al. 2018. Երկմայրական և երկհայրական մկների առաջացում հիպոմեթիլացված հապլոիդ ESC-ներից՝ տպագրվող տարածաշրջանի ջնջումներով: Բջջային ցողունային բջիջ. https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004
***
