Об этом сообщает KURAZH
Исследователи из Центра репродуктивной медицины Шанхайского университета Цзяо Тун совершили прорыв в области эпигенетики, создав мышей, которые появились на свет исключительно из генетического материала двух самцов – без участия яйцеклетки или матери. Для получения таких мышей были использованы две сперматозоидные клетки и современные технологии генетического редактирования, что позволило преодолеть природные биологические ограничения.
Как учёным удалось преодолеть эпигенетический барьер
Ключевым препятствием для рождения потомства от двух самцов был механизм геномного импринтинга – особые химические метки в ДНК, которые определяют, как будут работать гены в зависимости от их происхождения. Неправильное сочетание этих меток обычно приводит к гибели эмбриона. Чтобы решить эту проблему, команда под руководством профессора Янчана Вея применила точечное редактирование метилирования в семи критических регионах генома, известных как ICR (Imprinting Control Regions), используя два различных инструмента CRISPR: dCas9-Tet1 для удаления метильных меток и dCpf1-Dnmt3 для их добавления.
В ходе эксперимента ядро яйцеклетки удаляли, а вместо него вводили головки двух сперматозоидов: один от лабораторной мыши породы C57BL/6, другой — от дикой CAST. Далее с помощью химического перепрограммирования заставляли одну из копий ДНК вести себя так, будто она материнская, создавая условия для развития эмбриона.
Результаты и значение открытия
Из 587 полученных эмбрионов до рождения дожили лишь три мышонка, и двое из них выжили до взрослого возраста. Учёные отмечают, что эти грызуны были абсолютно здоровыми, имели нормальный вес и размер, а главное — были фертильными, то есть способными к размножению.
Один самец впоследствии дал потомство из 9 мышат, другой — из 6.
Несмотря на частичный успех, большинство эмбрионов не выжило из-за сложности синхронного перепрограммирования всех семи ключевых участков ДНК. Тем не менее, это открытие стало первым в мире примером успешного создания жизнеспособных и фертильных мышей исключительно из мужской ДНК. Исследование подтвердило, что именно импринтинг является главной биологической преградой для однополого размножения у млекопитающих.
Хотя внедрение этой технологии для людей или крупных животных в настоящее время невозможно, достижения китайских учёных открывают новые горизонты для изучения эпигенетики, механизмов импринтинга и потенциальных будущих способов лечения бесплодия.
