В отличие от некоторых других групп животных, у млекопитающих не известно ни одного вида, способного к партеногенезу — размножению без участия половых клеток самца. Возможности формирования таких эмбрионов препятствует, в частности, «настройка» работы родительских ДНК: некоторые необходимые для развития гены действуют исключительно в материнской копии, а некоторые — только в отцовской. Производится эта настройка за счет химического присоединения к соответствующим участкам ДНК метильных групп, и для нормального развития потомства ее необходимо «обнулить».
Такую работу проделали Ху Баоян (Bao-Yang Hu) и его коллеги из Китайской академии наук, статья которых опубликована в журнале Cell Stem Cell. Авторы выделяли гаплоидный («одинарный») геном у двух самок мышей, после чего использовали ГМ-технологию CRISPR для точечного включения трех подавленных генов, важных для развития стволовых клеток. Модифицированные молекулы ДНК пересаживали в донорские яйцеклетки, а их — самкам мышей, которые служили суррогатными матерями. По словам ученых, из 210 подготовленных таким образом эмбрионов 14 процентов формировались нормально и привели к появлению здоровых и даже способных к нормальному размножению потомков (они показаны на иллюстрации к заметке).
Получение потомства от двух самцов прошло не так гладко. Ученым пришлось редактировать активность уже шести генов — из 1023 модифицированных эмбрионов только 1,2 процента дотянули до рождения. Однако появившиеся на свет мыши были вдвое крупнее обычных и погибали вскоре после рождения. Изменив эксперимент, ученые определили и «отрегулировали» уже семь генов ДНК обоих отцов, однако и в этом случае пара родившихся мышей прожила менее 48 часов.
Стоит заметить, что работа была проделана с целью лучше понять механизмы регуляции эмбрионального развития. В будущем это не только позволит однополым парам обзаводиться собственными детьми, но и поможет корректировать серьезные нарушения развития еще на ранних стадиях. Кроме того, технологии получения потомства от родителей одного пола могут оказаться незаменимыми для спасения вымирающих видов, таких как северные белые носороги, последний самец которых умер около полугода назад.
Наука
Роман Фишман
