Японські дослідники провели масштабне двадцятирічне дослідження, аби визначити, як довго можна клонувати ссавців без критичних генетичних порушень. Учені з Університету Яманасі працювали з мишами, прагнучи з’ясувати, скільки поколінь клонів можна отримати від однієї особини, перш ніж виникнуть незворотні генетичні збої.
Про це розповідає KURAZH
Серійне клонування: експеримент над 1200 мишами
В експерименті було створено 58 поколінь мишей-клонів, які всі походили від одного «оригіналу». Загалом світ побачили понад 1200 піддослідних тварин. Цікаво, що до 27-го покоління життя та репродуктивна здатність мишей залишалися стабільними та відповідали нормі. Проте далі дослідники спостерігали різке погіршення виживаності, а 58-ме покоління вже не могло прожити більше доби. Причиною стала поступова акумуляція генетичних помилок, які з кожною ітерацією клонування ставали дедалі значущішими.
Під час кожного клонування у геномі накопичувалося приблизно 70 однонуклеотидних змін та 1,5 структурних мутації. Згодом цей «генетичний шум» перевищив можливості сучасних технологій стабілізації, адже в умовах клонування відсутній природний механізм оновлення генетичної інформації.
Інноваційний підхід: як наука намагалася обійти природу
Щоб збільшити життєздатність клонів, команда під керівництвом Терухіко Вакаями застосувала трихостатин А — специфічну речовину, яка пригнічує активність ферментів, що спричиняють мутації під час процесу клонування. За використання цього реагенту рівень успішної імплантації ядра до яйцеклітини у 51-му поколінні зріс до 5,4%, тоді як без нього цей показник становив лише 1,6%. Це доводить, що біотехнології можуть певною мірою впливати на життєздатність клонів, однак не здатні цілком запобігти поступовій деградації генетичної системи.
Рівень успішності серійного клонування мишей та тривалість їхнього життя. Ілюстрація: Nature Communications
Статеве розмноження: природний захист від виродження
Ключовий висновок дослідження — перевага статевого розмноження над клонуванням. Вчені переконалися, що перехід до природного відтворення здатен «виправити» генетичні помилки, що накопичилися під час багатьох циклів копіювання. Потомство мишей-клонів, отримане статевим шляхом, не мало аномалій чи дефектів, які з’являлися у поколіннях клонів.
Без хромосомної рекомбінації, характерної для статевого розмноження, геном залишається вразливим до накопичення мутацій.
Це підкреслює еволюційну важливість статевого процесу для підтримки здоров’я популяцій і захисту від генетичних хвороб. Хоча клонування відкриває широкі можливості для науки, природа чітко окреслює його межі, не дозволяючи безкінечно повторювати одну й ту саму генетичну інформацію без ризику фатальних помилок.
Поки біологи намагаються подолати ці обмеження, сучасні технології штучного інтелекту вже демонструють, як можна створювати складні системи зовсім іншими шляхами, не повторюючи принципів природи.
