Специалистами Института Зоологии Академии наук Китая (Куньмин) впервые получены живых и даже способных размножаться мыши с двумя объединенными хромосомами.
В состав ДНК входят всего четыре мономера, обозначаемые буквами А, Т, Г и Ц. При замене этих мономеров другими начинаются точечные мутации. Однако иногда происходят и более серьезные мутации, когда хромосомы выпадают, меняются или удваиваются. При этом речь идет о перемещении десятков и сотен миллионов «букв» ДНК.
Грызуны Mus Musculus, которых ученые использовали для экспериментов, в норме имеют 20 пар хромосом. Авторы работы, опубликованной в Science, с помощью системы генетического редактирования CRISPR/Cas9 отрезали с концов хромосом все «лишние» участки, пишет «Газета.ру». Там располагаются теломеры, которые защищают ДНК от повреждений при делении, а также центромеры, которые находятся посередине хромосомы и участвуют в удвоении ДНК при делении
В ряде экспериментов ученые склеили четвертую и пятую хромсому (короткие), в других — первую и вторую (длинные). В итоге клетки мышей содержали 19 пар хромосом. Ядра с таким набором они пересадили в яйцеклетки. Из них развились эмбрионы, которых затем выносили суррогатные матери. Некоторые мышата не только выжили, но и были способны к размножению.
Операция прошла успешно, что позволило думать о дальнейших точечных мутациях, которые можно делать искусственно в том числе и для лечения наследственных заболеваний. А вот изменение хромосом ранее было возможно только для простых организмов, например, дрожжей. Это связано с тем, что они содержат один набор хромосом, в то время как более сложные организмы имеют в клетках по два набора или больше.
Эта работа может сделать ранее невероятные исследования почти рутинными. Превратить человека обратно в шимпанзе не получится, но в целом создание новых видов уже сейчас стало выполнимой задачей, на которую не придется тратить миллионы лет.
Ранее специалисты из Института зоологии Китайской академии наук провели первое контролируемое слияние хромосом у лабораторных мышей. Такой подход позволит проследить влияние перестройки хромосом на процесс эволюции.
В процессе эволюции набор хромосом отдельного вида постепенно меняется. У грызунов 3,2–3,5 перестроек происходят в течение миллиона лет. Исследователи решили проконтролировать этот процесс, воспользовавшись стволовыми клетками из неоплодотворенных эмбрионов мышей. Чтобы обойти ограничение, связанное с геномным импринтингом, ученые разблокировали три области, отвечающие за это процесс. После этого они объединили две хромосомы среднего размера у одной группы, а у второй и третьей — первую и вторую хромосомы в разных конфигурациях. Слияние четвертой и пятой хромосом сделало возможным спаривание с производство потомства с дикими особями, однако скорость размножения была ниже, чем у лабораторных мышей.
