A klónozás visszaforgathatja a fejlődési órát

A klónozás visszaforgathatja a fejlődési órát
A klónozás visszaforgathatja a fejlődési órát
Anonim

A klónozás területén hevesen vitatott kérdés megoldásaként a Whitehead Intézet és a Hawaii Egyetem kutatóiból álló csoport kimutatta, hogy a tojás képes visszaállítani egy női felnőtt sejt fejlődési óráját, először megfordítva, majd hűségesen. az X-inaktivációnak nevezett korai genetikai esemény reprodukálása. Az X-inaktiválás egy olyan folyamat, amelynek során a női embriók két X-kromoszómája közül az egyik véletlenszerűen elnémul a fejlődés során.

A Science pénteki számában megjelent eredmények az első molekuláris bizonyítékot szolgáltatják a petesejt azon képességére, hogy egy felnőtt sejtet visszaprogramozzon embrionális állapotába, és először mutatják meg, hogy az X-inaktiválás folyamata a klónokban megtörténik. a normál fejlődéshez hasonló módon.

Mióta Dollyt először klónozták, a kutatók azon vitatkoznak, hogy véletlenszerű X-inaktiválása van-e, mint a normál nőstényeknél, vagy ugyanaz az X-kromoszóma inaktiválódott minden sejtjében (az X-kromoszóma, amely inaktív volt abban az emlősejtmagban, amelyből kiszúrta klónozták). Ebben a tanulmányban Rudolf Jaenisch Whitehead Institute laboratóriumának és Ryuzo Yanagimachi Hawaii Egyetem laboratóriumának tudósai az egerek klónozásában szerzett szakértelmüket használták fel erre a kérdésre. Eredményeik azt mutatják, hogy az X-inaktiváció véletlenszerű a klónozott állatok sejtjeiben. A tojás ezért képes egy felnőtt sejt X-kromoszómáját átprogramozni egy embrionális sejtnek megfelelő állapotba.

"A tudósok azt javasolták, hogy az emlősök nukleáris transzferrel történő klónozása megköveteli a donorsejtek differenciált állapotának átprogramozását embrionális alapállapotba, de nem volt közvetlen molekuláris bizonyíték az átprogramozásra. Az X-inaktiválás folyamata Soha nem volt világos, hogy ez a folyamat visszafordítható-e a klónozás során” – mondja Jaenisch.A klónozás nagyon nem hatékony folyamat, és lehetséges, hogy a hibás újraprogramozás hozzájárul az alacsony sikerarányhoz. "Ezért kulcsfontosságú lesz annak meghatározása, hogy a felnőtt donorsejt más génjeinek expressziós állapota hűen visszaállítható-e a klónozási folyamat során" - mondja.

Az X-inaktiválás a természet módszere annak biztosítására, hogy a hímek és a nők azonos számú X-kapcsolt génnel rendelkezzenek – magyarázza Eggan, a lap első szerzője. Minden emberi embrió 23 pár kromoszómát örököl: egy pár nemi kromoszómát és 22 pár nem nemi vagy autoszomális kromoszómát. Azok az embriók, amelyek az X kromoszómát anyjuktól és egy Y kromoszómát apjuktól öröklik, hímekké fejlődnek. Azok az embriók, amelyek két X-kromoszómát örökölnek (mindegyik szülőtől egyet), nőstényekké fejlődnek.

Az embrionális fejlődés legkorábbi szakaszában mindkét X-kromoszóma aktív a női embriókban, de közvetlenül a beültetés előtt kiválasztanak egy kromoszómát az inaktiváláshoz, és elhallgatják.Az X-inaktiválás véletlenszerű az embrionális szövetben, de abban a szövetben, amely végül a placentává válik, az inaktivációról azt gondolják, hogy az úgynevezett imprinting folyamat során történik, amelyben az apai X inaktiválásra kerül.

Ezért minden női felnőtt sejtben egy X-kromoszóma el van némítva, és a szerzők arra voltak kíváncsiak, hogy a klónozás megfordíthatja-e ezt. Ennek érdekében zöld fluoreszcens fehérjét használtak az inaktiválásnak kitett X-kromoszómán lévő gén megjelölésére, és követték annak lefolyását a klónozott embriók különböző vonalaiban. Ez lehetővé tette számukra, hogy meg tudják állapítani, hogy a sejtek sötét vagy fluoreszkáló zöldek-e, melyik X inaktiválódott, és mikor.

A kutatók ezután különféle ismert X-inaktivációs állapotú donorsejtek populációit hozták létre (amelyek színkódolhatók sötét vagy zöld donorsejtekként), és ezeket a donorsejteket új embriók klónozására használták fel, e sejtek magjait mag nélküli tojások.

Amikor a kutatók elemezték az eredményeket, azt találták, hogy az X-inaktiváció véletlenszerű a klónozott egerek embrionális vonalában."Ez a véletlenszerű inaktiválás azt jelzi, hogy a felnőtt sejtekben az aktív és az inaktív X-et megkülönböztető epigenetikai jelek eltávolíthatók és újra felállíthatók bármelyik X-en a klónozási folyamat során, ami véletlenszerű X-inaktivációt eredményez a klónozott állatban" - mondja Eggan.

Ezzel szemben a donor sejtben lévő aktív és inaktív X-en lévő epigenetikai jelek nem távolodnak el a klónozott egerek korai placentaszövetében, és hajlamossá teszik a donor sejt aktív X-jét arra, hogy aktív legyen, az inaktív X-en pedig inaktív. Azonban a normál fejlődéshez hasonlóan ezt a szomatikusan szerzett jegyet figyelmen kívül hagyják a fejlődés korai szakaszában, mivel mindkét X-kromoszóma expresszálódik, mondja Eggan.

"Eredményeink azt sugallják, hogy az embrióban a normál véletlenszerű X inaktiváció során szerzett epigenetikai jegyek funkcionálisan egyenértékűek a spermium és a petesejt fejlődése során szerzett jegyekkel, mivel mindkettő képes meghatározni, hogy melyik X lesz aktív és melyik inaktív a placentában” – mondja Jaenisch.

"Bár a tojás újraprogramozza az X-inaktiváció egyes aspektusait, például bekapcsolja a géneket a csendes X-kromoszómában, nyilvánvalóan vannak más szempontok is, amelyeket a tojás figyelmen kívül hagy, nevezetesen azokat a jeleket, amelyek az X-inaktivációhoz vezetnek. a placenta” – mondja Eggan.

"Várhatóan más kromoszómák génjeit is átprogramozzák embrionális állapotukba a tojáson belül. Ha az X-kromoszómán és más kromoszómák génjein lévő jelek hibásak a klónozott sejtben, a tojás nem biztos, hogy képesek megjavítani őket, ami talán abnormális fejlődéshez és az embriók elhalásához vezethet" - mondja Akutsu és Yanagimachi.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei