Радикальное 20-летнее исследование показывает, что клонирование достигло предела

Фото из открытых источников

Ученые довели возможности клонирования млекопитающих до предела, пока вся карточная конструкция не рухнула. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.

После двух десятилетий непрерывной работы японские исследователи обнаружили генетический «тупик» в клонировании млекопитающих.

Исследование началось в 2005 году, когда исследователи под руководством ученых из Университета Яманаси в Японии клонировали одну самку мыши.

Затем они повторно клонировали этот клон, перенеся его ядерную ДНК в яйцеклетку, «очищенную» от ядерной ДНК, и так далее, на протяжении еще 57 поколений, получив более 1200 мышей от одного и того же первоначального донора.

Двадцать лет спустя команда работала над 58-м поколением мышей, и у повторно клонированных мышей накопилось столько генетических мутаций, что они умирали на следующий день после рождения.

Данное исследование является первым рецензируемым научным трудом, в котором для этой цели было проведено «серийное» клонирование млекопитающего.

«Долгое время оставалось неясным, могут ли млекопитающие, в отличие от растений и некоторых низших животных, поддерживать свой вид исключительно за счет клонального размножения», — пишут исследователи во главе с генетиком Саякой Вакаямой.

«Наши результаты тесно согласуются с теорией храпового механизма Мюллера», — добавляют они. «Эта модель предсказывает, что в бесполых линиях неизбежно накапливаются вредные мутации, в конечном итоге приводящие к мутационному коллапсу и вымиранию».

С момента клонирования первого млекопитающего в середине 1990-х годов, получившего известность благодаря овечке Долли, ученые многое узнали о всем этом процессе и о том, как воссоздать животное, используя очень мало клеток.

Некоторые защитники природы надеются, что эта практика однажды поможет нам спасти виды, находящиеся на грани вымирания, а некоторые знаменитости даже начали клонировать своих питомцев.

Хотя это может сработать на какое-то время, со временем, по мере повторного клонирования клонов, в геноме могут накапливаться опасные мутации. Сколько времени требуется, чтобы убить существо, неизвестно, и японские ученые хотели это выяснить, используя мышей.

В ходе первых 25 попыток клонирования, проведенных командой, повторно клонированные мыши ничем не отличались от исходного генетического донора. Более того, показатели успеха улучшались с каждым поколением клонов, что заставило авторов предположить, что «возможно бесконечное количество раз клонировать животных».

Но затем что-то изменилось. Успешность клонирования мышей постепенно снижалась, а затем внезапно прекратилась.

По всей видимости, мыши каким-то образом утратили способность эффективно устранять хромосомные аномалии и кодирующие мутации.

Потеря Х-хромосомы стала серьезной проблемой после 25-го поколения клонов, а частота вредных мутаций к 57-му поколению увеличилась почти вдвое.

Однако даже носители мутаций жили нормальной продолжительностью жизни — по крайней мере, до 58-го поколения.

«Хотя серийное клонирование не могло продолжаться после 58-го поколения (G58), повторно клонированные мыши оставались здоровыми, за исключением G58, что позволяет предположить возможность получения последующих поколений путем полового размножения», — предполагают авторы.

Чтобы проверить эту идею, команда взяла самок мышей из 20-го, 50-го и 55-го поколений и скрестила их с обычными самцами. У клонов 20-го поколения размер помета был аналогичен контрольным мышам, но у клонов 50-го и 55-го поколений он был значительно меньше.

Тем не менее, когда в этих потомственных линиях появились внуки клонов от обычных мышей, численность их помета снова увеличилась до здорового уровня.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что виды млекопитающих могут быть удивительно устойчивы к генетическим мутациям, оставаясь жизнеспособными и способными к размножению даже в условиях широко распространенных генетических изменений.

Как утверждают авторы исследования, данное исследование подтверждает «эволюционную неизбежность того, что половое размножение необходимо для долгосрочного выживания видов млекопитающих».