Слияние хромосом: как эксперимент с мышами произвёл революцию в биологии
Биологам из Института Зоологии при китайской Академии наук удалось провести важный эксперимент. Учёные впервые получили жизнеспособных мышей с объединёнными хромосомами.
Макромолекула ДНК представляет собой сложный код, в котором хранится вся наследственная информация. Многие специалисты называют её главной молекулой жизни, ведь она способна передавать генетические данные и определять наследственность, а значит и изменчивость всех существ на земле, сообщила «Газета.ru».
В составе ДНК содержатся четыре типа низкомолекулярных веществ – мономеров, которые выступают в качестве повторяющихся звеньев или структурных единиц. Когда один или несколько из них удваиваются, меняются на другие или выпадают из общей конструкции, в организме происходят точечные мутации. Иногда внутренние перестройки принимают поистине широкий масштаб. Целые хромосомы могут исчезнуть или удвоиться, а также обменяться участком с соседней нуклеопротеидной структурой. В этом случае речь идёт о перемещении десятков и сотен цепочек ДНК.
В эксперименте биологи использовали домовых мышей, которые в нормальном состоянии обладают 20‑ю парами хромосом. При помощи системы генетического редактирования учёные отрезали от хромосом теломеры, которые защищают ДНК от повреждений при делении. Кроме того, были удалены центромеры, отвечающие за удвоение ДНК. Эти места были помечены особыми маркерами.
После манипуляций специальные белки, главная функция которых заключается в восстановлении повреждённых участков, принялись за работу. Они склеили хромосомы ровно в тех местах, которые были отмечены учёными. В результате первого эксперимента были соединены четвёртая и пятая хромосома, а во втором – первая и вторая. В итоге количество пар хромосом сократилось до 19-ти.
Ядра с таким набором были пересажены в яйцеклетки. Из них развились эмбрионы, которых позже выносили мыши, взявшие на себя роль суррогатных матерей. Некоторые особи из потомства не только выжили, но и сохранили все функции, необходимые для дальнейшего размножения. Это значит, что они способны передать объединённую хромосому по наследству.
Несмотря на положительный результат работы, стоит отметить, что некоторые особи погибли в результате эксперимента, а родившиеся мыши испытывали определённые проблемы. Тем не менее, исследование имеет фундаментальное значение, и не только для биологии. Открытие поможет продвинуть изучение многих генетических заболеваний и исправить дефектные хромосомы у человека.
