Серійне клонування мишей досягає межі в 58 поколінні з накопиченими мутаціями

Дослідники Universidade з Yamanashi опублікували дослідження у вівторок у журналі Nature Communications, яке демонструє межі послідовного клонування ссавців. Експеримент, який проводився протягом 20 років, створив понад 1200 мишей-клонів від однієї самки-донора шляхом перенесення ядра соматичних клітин. Клональна лінія досягла 58-го покоління, коли народжені особини померли через кілька днів після народження, незважаючи на відсутність видимих ​​аномалій.

Професор Teruhiko Wakayama очолив дослідження, яке розпочалося в 2005 році в інституті Riken і продовжилося в Universidade Yamanashi. Вчені зібрали кумулюсні клітини клонованих самок і пересадили їх ядра в енуклеовані донорські яйцеклітини. Сурогатні матері виношували ембріони, і процес повторювався кожні три-чотири місяці з клітинами, отриманими від нових поколінь. Todos створені особини зберегли жіночу стать і колір агуті оригінального донора.

• Успішність клонування зросла з 7,4% у перших поколіннях до 15,5% у 26 поколінні.
• Починаючи з 27-го покоління, ефективність почала прогресивно падати.
• У 58-му поколінні середній показник успіху досяг лише 0,6%, і жодне потомство не вижило довше кількох днів.

Накопичення шкідливих мутацій протягом поколінь

Повне секвенування генома виявило, що клони накопичували мутації зі швидкістю, яка втричі перевищує швидкість, яка спостерігається у мишей, народжених шляхом природного розмноження. Зміни Essas включали мутації втрати функції та міссенс-мутації, які повністю передавалися наступним поколінням без механізму генетичної рекомбінації, присутнього в мейозі. Дослідники пов’язують збільшення в першу чергу з процесом перенесення ядер і подальшим ембріональним розвитком.

У перших 25 поколіннях клоновані тварини мали нормальний вигляд і тривалість життя була еквівалентною звичайним мишам. Починаючи з 27-го покоління, шкідливі мутації почали проявлятися більш явно у зниженні життєздатної народжуваності. Mesmo, таким чином, люди, народжені до 57-го покоління, все ще могли жити без серйозних клінічних ознак.

Відмінності клонування від статевого розмноження

При природному відтворенні утворення гамет дозволяє генетичну рекомбінацію, яка допомагає усунути або послабити шкідливі мутації. Já при клонуванні соматичне ядро ​​несе всі існуючі мутації, а нові зміни виникають під час процедури або під час розвитку ембріона. Essa відсутність рекомбінації пояснює прогресуюче накопичення, яке спостерігається в японському дослідженні.

В експерименті брали участь виключно самки мишей і налічувалося 1206 особин протягом 58 поколінь. Дослідники підкреслюють, що на початкове підвищення рівня успіху могло вплинути використання таких реагентів, як кислота трихостатин А, але навіть після технічної оптимізації було встановлено генетичне обмеження.

Наслідки для застосування технології клонування

Leia Tambem

Colby Minifie підтверджує можливості Ешлі Барретт у п’ятому сезоні The Boys

Samsung випускає нове оновлення системи з новими функціями для користувачів Galaxy Watch 4

Цифровий роздрібний продаж знижує вартість смартфона Galaxy S25 5G завдяки банківським бонусам і обміну пристрою

Клонування шляхом перенесення ядра соматичних клітин має потенціал для масового виробництва тварин з високою генетичною цінністю та для збереження видів, яким загрожує зникнення. Однак дослідження вказує на те, що нескінченне повторення процесу нежиттєздатне у ссавців через неминуче накопичення генетичних пошкоджень. Методи Melhorias все ще потрібні, щоб зменшити введення нових мутацій під час процедури.

З моменту народження вівці Dolly у 1996 році клонування ссавців технічно розвинулося, але генетичні проблеми, подібні тим, які зараз задокументовані, залишаються центральними. Робота Universidade і Yamanashi надає конкретні дані про біологічні межі техніки в масштабі, який ніколи раніше не перевірявся.

Деталі довгострокового експерименту

Протягом двох десятиліть вчені підтримували стабільні експериментальні умови за постійної участі Wakayama і співробітників. У кожному циклі нові кумулюсні клітини витягували з дорослих клонованих самок і використовували для створення наступного покоління. Процес дозволив відстежувати кумулятивний вплив мутацій у реальному часі.

У 58-му поколінні цуценята народилися без видимих ​​вад, але померли за кілька днів. Автори дослідження вважають дуже ймовірним, що летальні мутації порушили основні функції під час неонатального періоду. Геноміка Análises підтвердила клональне походження всіх тварин від початкового донора.

Порівняння з традиційними репродуктивними техніками

Запліднення in vitro та природне спаровування зберігають механізми відновлення та рекомбінації, які запобігають систематичному накопиченню шкідливих мутацій. У разі серійного клонування цей природний фільтр відсутній, що пояснює розбіжність, яка спостерігається з середини експерименту. Дослідники підтверджують, що статеве розмноження залишається важливим для генетичної стійкості популяцій ссавців.

Дослідження, опубліковане цього вівторка, являє собою найтриваліше спостереження за послідовним клонуванням ссавців, яке коли-небудь проводилося. Ele надає прямі докази того, що процес не можна продовжувати нескінченно без серйозних генетичних наслідків.