Klonowanie bez końca? Ewolucja mówi „nie”

W przyrodzie kolor wściekle żółty bywa stosowany ku przestrodze (patrz: liściołaz żółty) czy jako kamuflaż (patrz: modliszka storczykowa). W Pulsarze natomiast – to sygnał końca embarga, które prestiżowe czasopisma naukowe nakładają na publikowane przez badaczy artykuły. Tekst z żółtym oznaczeniem dotyczy więc doniesienia, które zostało upublicznione dosłownie przed chwilą.

Sklonowanie owcy Dolly w 1996 r. wzbudziło ogromne nadzieje na ratowanie wymierających gatunków, tańsze mięso czy stabilne organizmy modelowe. Klonowanie ssaków ma jednak duże ograniczenia – niski odsetek sukcesu i kłopoty zdrowotne uzyskanych osobników.

Limity tej procedury zbadali japońscy naukowcy w eksperymencie trwającym 20 lat. Zespół Sayaki Wakayamy i Teruhiko Wakayamy z Uniwersytetu Yamanashi otrzymał w tym czasie aż 57 zdrowych pokoleń pochodzących od jednej dawczyni. Wyniki opublikowali na łamach „Nature Communications”.

Pierwsze 25 pokoleń wprawiło naukowców w optymistyczny nastrój. Efektywność procedury rosła z czasem, myszy były zdrowe i żyły ok. dwóch lat, mimo że ich łożyska ważyły 2–3 razy więcej niż u potomstwa z naturalnych miotów. Badacze uznali wtedy, że możliwe jest wielokrotne powtarzanie klonowania bez szybkiej utraty jakości biologicznej.

W kolejnych pokoleniach sukces klonowania spadał, a liczba szkodliwych mutacji rosła wyraźnie szybciej. Każde pokolenie gromadziło średnio dziesiątki drobnych zmian w DNA oraz pojedyncze większe uszkodzenia chromosomów. Obserwowano także niestabilność chromosomów, w tym utraty i rearanżacje fragmentów DNA.

Co ciekawe, specyficzne dla klonów anomalie epigenetyczne nie narastały wraz z kolejnymi pokoleniami. Obciążenie genetyczne pogarszało jednak funkcjonowanie zarówno jąder komórkowych, jak i cytoplazmy oocytów, kluczowej dla rozwoju zarodków. Ostatecznie myszy z najpóźniejszego etapu eksperymentu (58. pokolenia) nie przeżyły dłużej niż dobę po cesarskim cięciu.

Mimo narastających mutacji myszy z późnych pokoleń pozostawały ogólnie zdrowe, a co szczególnie zaskakujące – zachowywały płodność. Autorzy sugerują, że świadczy to o dużej odporności układu rozrodczego na obciążenie genetyczne.

Eksperyment dostarczył empirycznego potwierdzenia teorii „zapadki Mullera”, mówiącej o nieodwracalnym gromadzeniu się szkodliwych mutacji w populacjach rozmnażających się bezpłciowo. Bez rekombinacji chromosomów podczas naturalnego rozrodu płciowego nie ma mechanizmu eliminacji błędów genetycznych, co ostatecznie doprowadzi do obumarcia linii. Bez rozrodu płciowego ssaki nie przetrwają.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.