Geklonte Mäuse, die weltweit erstmals aus lyophilisierten Hautzellen hergestellt wurden | Wissenschaft

Forscher haben geklonte Mäuse aus gefriergetrockneten Hautzellen in einer Weltneuheit geschaffen, die darauf abzielt, Naturschützern dabei zu helfen, Populationen gefährdeter Arten wiederzubeleben.

Der Durchbruch ebnet den Ländern den Weg, tierische Hautzellen als Versicherungspolice zu lagern, da die Zellen zur Herstellung von Klonen verwendet werden können, die die genetische Vielfalt der Arten erhöhen, wenn sie in Zukunft vom Aussterben bedroht sind.

Viele zurückgehende Arten leiden unter Inzucht, die das Risiko von Geburtsfehlern erhöht, aber der Verlust der genetischen Vielfalt kann Tiere auch anfälliger für andere Bedrohungen wie Krankheiten machen, die den Druck, dem sie ausgesetzt sind, noch verstärken.

Während Wissenschaftler gefrorene Zellen zur Herstellung von Klonen für Naturschutzprojekte verwendet haben, werden die Zellen in flüssigem Stickstoff aufbewahrt, was teuer und riskant ist: Wenn es zu Stromausfällen kommt oder der flüssige Stickstoff nicht regelmäßig nachgefüllt wird, schmelzen die Zellen und werden unbrauchbar. Gefriergetrocknete Spermien können auch zur Herstellung von Klonen verwendet werden, können jedoch nicht von allen Tieren gewonnen werden.

„Wenn diese Zellen mithilfe von Gefriertrocknungstechnologie ohne flüssigen Stickstoff konserviert werden können, können genetische Ressourcen aus der ganzen Welt billig und sicher gelagert werden“, sagte Prof. Teruhiko Wakayama, der die Arbeit an der Yamanashi-Universität in Japan leitete. „Entwicklungsländer werden in der Lage sein, ihre eigenen wertvollen genetischen Ressourcen in ihren eigenen Ländern zu lagern. Auch bei gefährdeten Arten, bei denen nur Männchen überleben, kann diese Technologie verwendet werden, um Weibchen zu schaffen, um die Art wiederzubeleben.“

In der neuesten Arbeit froren Forscher getrocknete Hautzellen von Mäuseschwänzen ein und lagerten sie bis zu neun Monate, bevor sie versuchten, daraus Klone zu erstellen. Die Gefriertrocknungsprozesse töteten die Zellen, aber die Wissenschaftler stellten fest, dass sie in den frühen Stadien immer noch geklonte Embryonen erzeugen konnten, indem sie die toten Zellen in Mauseier einführten, aus denen ihre eigenen Kerne entfernt worden waren.

Diese Mausembryos im Frühstadium, bekannt als Blastozysten, wurden verwendet, um Stammzellen zu erzeugen, die einer weiteren Klonierungsrunde unterzogen wurden. Die Stammzellen wurden in entkernte Mauseier gelegt, was dazu führte, dass Embryonen die ausgetragenen Mäuse ersetzten. Der ersten geklonten Maus, Dorami genannt, nach einem melonenbrotliebenden Roboter in der Doraemon Manga-Serie, folgten weitere 74. Um zu sehen, ob die Klone eine gesunde Fruchtbarkeit hatten, wurden neun Weibchen und drei Männchen mit normalen Mäusen gezüchtet. Alle Weibchen hatten weiterhin Würfe.

Trotz der Leistung ist der Prozess ineffizient – ​​Lyophilisierung beschädigter DNA in den Hautzellen – und die Erfolgsrate für die Erzeugung gesunder weiblicher und männlicher Mauswelpen betrug nur 0,2 bis 5,4 %. In einigen Zellen ging das Y-Chromosom verloren, was dazu führte, dass weibliche Mäuse aus Zellen geboren wurden, die von männlichen Tieren stammten. „Wenn die gleiche Behandlung bei gefährdeten Arten durchgeführt werden könnte, bei denen nur Männchen überlebten, wäre es möglich, Weibchen zu produzieren und die Art auf natürliche Weise zu erhalten“, schreiben die Autoren. Naturkommunikation.

Die Arbeit kommt, während Wissenschaftler sich darauf vorbereiten, Nachkommen zu erziehen das weltweit erste geklonte schwarzfüßige Frettchen, Elizabeth Ann, in dem Bemühen, die genetische Vielfalt der Arten zu steigern. Das Tier wurde vor 35 Jahren aus gefrorenen Zellen in flüssigen Stickstoff geklont.

Dr. Alena Pance von der University of Hertfordshire sagte, die Möglichkeit, genetisches Material zu speichern, sei „extrem wichtig“ für die Erhaltung von Exemplaren von Arten und auch ihrer genetischen Variation. Aber sie sagte, es sei „entscheidend“, zu zeigen, dass die lyophilisierten Zellen auf unbestimmte Zeit gelagert werden könnten, wenn sie eine wirksame Langzeitlösung bieten wollten.