Клетки-транссексуалы вместо сперматозоидов
Исследователи из Шанхайского института биологических наук, работающие под руководством Джинсонга Ли (Jinsong Li), разработали новый метод создания генетически модифицированных животных для использования в исследовательских целях. Секрет метода заключается в оплодотворении незрелых яйцеклеток с помощью гаплоидных эмбриональных стволовых клеток (гаЭСК) вместо сперматозоидов. Так же, как и сперматозоиды, такие стволовые клетки несут только по одной (отцовской) копии каждой из хромосом.
В настоящее время генетически модифицированных мышей получают из эмбриональных стволовых клеток, имеющих по две копии (материнскую и отцовскую) каждого гена. Диплоидные эмбриональные клетки с модифицированными генами вводят в бластоцисты, находящиеся на ранних этапах развития, для получения химер – животных, ткани которых состоят из клеток, каждая из которых имеет один из двух возможных геномов. Так как модифицированный геном случайным образом попадает в клетки, дающие начало яйцеклеткам и сперматозоидам, необходимые генетические модификации передаются определенному количеству потомков. Однако процесс выращивания таких животных очень медленный и не обеспечивает получения стабильных результатов.
Гаплоидные эмбриональные стволовые клетки, предложенные авторами на замену сперматозоидам, создаются путем удаления из незрелых яйцеклеток (ооцитов) ядер с последующим введением в них сперматозоидов. Сохраняемых такими клетками-транссексуалами «мужских» химических модификаций достаточно для запуска процесса оплодотворения настоящей яйцеклетки.
С помощью описанной методики ученым удалось вырастить взрослых мышей, способных давать потомство и несущих генетические признаки, закодированные в геноме гаплоидных эмбриональных стволовых клеток.
Разработанный подход не только облегчит работу по созданию генетически модифицированных мышей, но и позволит наделять изучаемыми признаками других животных, модифицирование геномов которых с помощью существующих методов невозможно, например, обезьян. Теоретически его можно использовать и при проведении вспомогательных репродуктивных процедур пациентам с генетическими заболеваниями.
В ближайшем будущем исследователи планируют посвятить свою работу усовершенствованию гаплоидных эмбриональных стволовых клеток, целью которого является максимальное приближение из характеристик к характеристикам сперматозоидов.
Статья Hui Yang et al. Generation of Genetically Modified Mice by Oocyte Injection of Androgenetic Haploid Embryonic Stem Cells опубликована в журнале Cell.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily:
From Embryonic Stem Cells, a Sperm Replacement and Easier Path to Genetic Modification.
27.04.2012