Це закінчилося погано: вчені намагалися нескінченно клонувати клонів, але щось пішло не так

Останні 30 років, з 1996 року, коли дослідники вперше клонували вівцю Доллі, вчені ставлять собі питання про потенційно деградуючий ефект створення клонів з інших клонів до нескінченності. Однак інші експерти порівнюють нескінченне клонування клонів з візуальним шумом, який з'являється, коли офісний ксерокс робить копію копії копії копії, пише Фокус.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Тепер у новому дослідженні біологи в Японії визначили те, що, на їхню думку, може бути жорсткою межею того, скільки успішних і життєздатних клонів можна створити з поколінь минулих клонів. Робота вчених ґрунтується на власному 20-річному досвіді із серійного клонування мишей.

За словами вчених, вони сподівалися створити нескінченну кількість клонів за допомогою перспективної реагентної добавки — трихостатину А, який допомагає пригнічувати активність генетичних мутацій у процесі клонування.

Співавтор дослідження Терухіко Вакаяма зазначає, що спочатку вони з колегами дійшли висновку, що серійне клонування можна продовжувати нескінченно, оскільки відсоток успіху трохи підвищувався з кожним наступним поколінням. По суті, все йшло гладко, поки команда не почала клонувати 25,27 і 58 покоління мишей. На жаль, до 58 покоління ситуація погіршилася настільки, що клони не могли вижити і дня.

Команда використовувала трихостатин А як протигрибковий антибіотик, але відомо, що він також може пригнічувати функціонування деяких ферментів у ссавців, зокрема мишей і людей. Утім, для цілей нового дослідження сполука також діяла як реагент епігенетичної модифікації, пригнічуючи небажані фактори транскрипції ДНК, або ферментативні білки, які активують фрагменти потенційно шкідливих мутацій у генетичному коді тварини під час клонування.

Загалом від однієї вихідної миші-донора вченим вдалося отримати понад 1200 клонованих мишей. Ба більше, більшість із них добре себе почували до моменту відмирання. Автори зазначають, що клони пізніх поколінь, за винятком останнього, були здорові і демонстрували нормальну тривалість життя, незважаючи на наявність численних шкідливих мутацій.

Ці ж повторно клоновані клони, як виявили дослідники, розвивалися з більшістю здорових і неушкоджених репродуктивних органів, "що підвищує ймовірність того, що наступні покоління можуть бути отримані шляхом статевого розмноження".

Автори вважають, що подальші дослідження з такими реагентами, як трихостатин А, можуть ще більше розширити можливості клонування на наступні покоління. Ба більше, вчені виявили, що сполука залишалася ефективною навіть під час роботи з пізнішими та складнішими поколіннями клонів. Успішність імплантації ядра донорської клітини клону в яйцеклітину була втричі вищою навіть для мишей 51-го покоління за використання трихостатину А (5,4%), як порівняти з ситуацією без реагенту (1,6%).

Дослідження також показало, що кожна нова партія клонованих мишей набувала близько 70 невеликих "однонуклеотидних варіантів" і близько 1,5 додаткових і більш суттєвих "структурних варіантів" до свого генетичного коду. Хоча цей показник не був незвичним, ці структурні варіації накопичувалися протягом кількох раундів повторного клонування.

Вважається, що з часом накопичення шкідливих варіантів перевищило адаптивні ефекти. Утім, учені також виявили, що навіть незначного повернення до статевого розмноження, ймовірно, було б достатньо, щоб виправити ці проблеми. Існує безліч теорій про те, чому ссавці та інші істоти еволюціонували до статевого розмноження — одна з них припускає, що це допомагало раннім видам захиститися від паразитів і забезпечувало високе генетичне розмаїття.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що клонувати людей ніколи не почнуть: чому ідея вічного життя вийшла з моди.

Раніше Фокус писав про те, що китайські вчені вперше успішно клонували макаку-резуса: чи будуть люди наступними.

Під час написання використовували матеріали Nature Communications, Gizmodo.