Tutkijat luovat 581 kloonia samasta hiirestä

tutkijat Japanissa ovat vieneet kloonauksen aivan uudelle tasolle. He eivät ole kloonanneet uutta lajia tai edes keksineet uutta tekniikkaa. He ovat kuitenkin onnistuneet työntämään tekniikan uusiin rajoihin kloonaamalla 581 hiirtä – kaikki yhdestä alkuperäisestä solusta. Jos niiden tulokset voidaan toistaa muissa eläimissä, se voisi tarjota keinon lähes rajattomalle määrälle geneettisesti parempia tuotantoeläimiä tai muita tutkimuksen kannalta tärkeitä eläimiä.

kauan ennen kuin Dolly kloonattiin vuonna 1996, tutkijat olivat jo saaneet selville pitkän historian nisäkkäiden kloonaamisesta. Ensimmäinen oli geneettisesti identtinen hiiri, joka valmistettiin vuonna 1979. Pian sen jälkeen tuotettiin ensimmäiset geneettisesti identtiset lehmät, kanat ja lampaat. Dollysta teki kuitenkin sensaation menetelmä, jolla hänet kloonattiin. Siinä missä häntä edeltäneet nisäkkäiden kloonit tuotettiin halkaisemalla alkio koeputkessa ja istuttamalla ne sitten sijaisäiteihin, Dolly kloonattiin aikuisen solusta. Tarkemmin sanottuna 6-vuotiaalta lampaalta otettu utaresolu. Kloonausmenetelmässä, jota kutsutaan somaattisten solujen ydinsiirroksi (SCNT), geneettinen materiaali otetaan aikuisen solusta ja asetetaan sen munasolun tumaan, josta on poistettu oma geneettinen materiaali.

somaattisten solujen tuman siirtoon liittyy aikuisen solun geneettisen materiaalin lisääminen enukleoituneeseen munasoluun.
somaattisten solujen tuman siirtoon liittyy aikuisen solun geneettisen materiaalin lisääminen enukleoituneeseen munasoluun.

Dollyn jälkeen tutkijat ovat käyttäneet SCNT: tä kloonatakseen muita nisäkkäitä, kuten kissan, koiran, peuran, hevosen, muulin, härän, jäniksen ja rotan. Se on merkittävää edistystä tekniikalle, jota Ian Wilmut joutui käyttämään 276 kertaa ennen kuin onnistui kloonaamaan Dollyn. Mutta nykyajan tiedemiehet eivät tyydy kloonaamaan vain kerran. Jo useiden vuosien ajan on yritetty saada mahdollisimman monta kloonia tuosta yhdestä alkuperäisestä geenimateriaalista.

mutta ongelmia on ollut. Jokainen kierros SCNT uudelleenlastaus, tutkijat nopeasti selville, onnistumisprosentit laskivat. Vuonna 2000 tehdyssä tutkimuksessa nykyisen teoksen tekijät pystyivät kloonaamaan hiiren kuudenteen sukupolveen – mutta vain vaivoin. Tuo viimeinen sukupolvi vaati yli 1000 SCNT-yritystä,ja emo kannibalisoi poikasensa nopeasti. Nautojen ja kissojen toistuva kloonaus ei edennyt pidemmälle kuin kolmannessa polvessa.

turhautuneet tutkijat yrittivät selvittää, miksi peräkkäinen Kloonaus oli vähitellen ongelmallista. He havaitsivat, että alkuperäisessä solussa, josta kloonit lopulta saatiin, oli usein “epigeneettisiä” poikkeavuuksia. Epigeneettisellä säätelyllä tarkoitetaan geenien käynnistymistä ja sammumista molekyylien avulla, ei geenien itsensä. Millä tahansa satunnaisella solulla voidaan kohtuudella olettaa olevan joitakin epigeneettisiä poikkeavuuksia, mutta kun kaikki eliön solut ovat peräisin samasta solusta, mitä tahansa poikkeavuuksia, joita solulla on, suurennetaan. Esimerkiksi sarjan kloonattuja hiiriä osoitettiin ilmaisevan RNA-molekyyliä, joka inaktivoi yhden naaraan X-kromosomeista. Kun RNA-molekyyli poistettiin, hiirten kloonausteho kasvoi lähes yhdeksänkertaiseksi.

tohtori Teruhiko Wakayama ja kollegat käyttivät epigeneettistä estäjää kloonauksen tehokkuuden parantamiseksi ennennäkemättömälle tasolle.
Teruhiko Wakayama ja kollegat käyttivät epigeneettistä estäjää kloonauksen tehokkuuden parantamiseksi ennennäkemättömälle tasolle.

aikaisemman työn perusteella japanilaiset tutkijat pyrkivät parantamaan kloonaustehoaan käyttämällä trikostatiini A-nimistä kemikaalia, joka inhiboi voimakasta epigeneettistä proteiinia Histoni-deasetylaasia. Vuonna 2005 aloitetussa kokeessa estäjä antoi heille mahdollisuuden tuottaa 581 hiirtä 25 SCNT-kloonauskierroksen läpi. Hiiret olivat terveitä ja pystyivät lisääntymään. Mitä enemmän Kloonaus onnistumisprosentti ei vähentynyt jokaisen sukupolven.

tutkimus, jota johti tohtori Teruhiko Wakayama Riken Center for Developmental Biology-keskuksessa Japanissa, julkaistiin Cell Stem Cell-lehden maaliskuun 7.numerossa.

jos estäjä tehoaa yhtä tehokkaasti muihin eläimiin, tekniikka avaa mahdollisuuden kloonata erittäin arvostettuja eläimiä, kuten arvostettuja nautoja tai kilpahevosia, tai lääketieteellisessä tutkimuksessa käytettyjä geneettisesti muunneltuja eläimiä. Kuten kirjoittajat toteavat tutkimuksessa: “Tuloksemme osoittavat, että toistuva iteratiivinen uudelleenlaadinta on mahdollista ja viittaavat siihen, että riittävän tehokkailla tekniikoilla voi olla mahdollista siirtää eläimiä loputtomiin.”

se on hyvä uutinen niille, jotka ovat jo siirtyneet kloonaukseen luodakseen lentokentille pienen lauman supernuuskivia tarkastajakoiria, humanisoitua maitoa tuottaneita lehmiä, jopa Olympiahevosia. Kloonaus on vielä nuori tiede, ja tiedemiehillä on epäilemättä pitkä luettelo organismeista, joita he haluaisivat kloonata. Jos nykyinen tekniikka tarkoittaa rajatonta paluuta kloonausyrityksiin, se voisi houkutella lisää tiedemiehiä ottamaan ensimmäisen askeleen ja tuomaan kloonauksen tieteen reunoilta valtavirtaan.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.