Sicer to ni prvi poskus, da so znanstveniki vzgojili miši z dvema očetoma; raziskovalna skupina iz Japonske je to storila leta 2023, vendar je uporabila drugačen pristop. V novi študiji, objavljeni konec januarja v reviji Cell Stem Cell, pa znanstvenikom ni uspelo le vzgojiti miši z dvema očetoma, temveč so te dočakale odraslost, pri tem pa so še na novo osvetlili zapleten nabor genov, katerih aktivnost je odvisna od tega, od katerega starša so podedovani. Motnje teh genov – imenovanih vtisnjeni geni (ang. imprinting genes) – lahko pri ljudeh povzročijo vrsto motenj.
Dva pristopa reprodukcije z dvema staršema moškega spola
Japonski znanstveniki so leta 2023 uporabili kožne celice mišjih samcev in jih preoblikovali v matične celice, iz katerih so ustvarili jajčne celice z dvema X kromosomoma. Te so nato oplodili s spermiji, kar je vodilo do nastanka mišjih mladičev z dvema očetoma.
V novi študiji, izvedeni na Kitajskem, so raziskovalci ubrali drugačen pristop. Najprej so odvzeli DNK iz nezrelega jajčeca (oocita) mišje samice in vanj vnesli spermij, s čimer so ustvarili posebne embrionalne matične celice. Nato so te celice skupaj s spermiji drugega mišjega samca vbrizgali v drugo jajčece, kar je omogočilo razvoj zarodka z DNK dveh očetov.
V ključnem koraku so znanstveniki v DNK matičnih celic vnesli 20 genskih sprememb. Ti posegi so spremenili delovanje genov za vtiskovanje, ki so edinstveni, saj potomci podedujejo dve kopiji – eno od mame in eno od očeta -, vendar za delovanje potrebujejo le eno kopijo. Tako se v vsaki celici ena kopija vsakega vtisnjenega gena izklopi, medtem ko druga kopija ostane funkcionalna. Pri ustvarjanju zarodkov z DNK dveh očetov se pojavi problem, saj ostanejo aktivni samo očetovski geni, materinski pa niso prisotni, da bi jih uravnotežili.
Spreminjanje vtisnjenih genov
“Naš pristop je neposredno usmerjen na vtisnjene gene, za katere se že dolgo domneva, da imajo osrednjo vlogo pri reproduktivnih ovirah z dvema očetoma, kar otežuje ustvarjanje potomcev z dvema staršema moškega spola,” je za Live Science povedal eden od vodilnih avtorjev študije Zhi-kun Li, izredni profesor na Kitajski akademiji znanosti v Pekingu. V predhodni študiji so Li in njegovi sodelavci spremenili le sedem točk v genomu in ustvarili mišje zarodke, ki so preživeli nosečnost, vendar so te miši po rojstvu umrle, je dejal Li. Miši so imele nepravilnosti, kot so popkovne kile, izbočeni jeziki in povečani notranji organi. Raziskovalci so sistematično ugotavljali genetski izvor vsake od teh težav in v miši vnašali vedno več genetskih sprememb. Z 18 spremembami so miši v otroštvu potrebovale pomoč pri sesanju, vendar so lahko dosegle odraslost. Z 19 spremembami so imele težave z rastjo posteljice med brejostjo, vendar so se po rojstvu bolje odrezale. Zdi se, da je ena dodatna sprememba – skupaj jih je bilo 20 – rešila težave s posteljico. Kljub temu so imele miši določene težave, kot sta krajša življenjska doba in neplodnost.
“V prihodnje želimo izpopolniti pristop za urejanje genov, da bi lahko vzgojili bolj zdrave živali,“ je sklenil dejal Li. Dodaja, da bo verjetno treba prilagoditi dodatne gene za vtiskovanje, da bi odpravili preostale zdravstvene težave. Z raziskovalno ekipo pa želijo svoj pristop preizkusiti tudi pri drugih živalskih vrstah.
Vir: Live Science: Chinese scientists created mice with 2 dads — and they survived to adulthood. Dostopno na: Chinese scientists created mice with 2 dads — and they survived to adulthood. Zadnji dostop: Januar 2025
