స్వలింగ క్షీరదాల నుండి పునరుత్పత్తి యొక్క జీవసంబంధమైన అడ్డంకులు అధిగమించబడ్డాయి

ఒకే లింగ తల్లిదండ్రుల నుండి జన్మించిన ఆరోగ్యకరమైన మౌస్ సంతానం మొదటిసారిగా అధ్యయనం చూపిస్తుంది - ఈ సందర్భంలో తల్లులు.

మా జీవ ఎందుకు అనే అంశం క్షీరదాలు సంతానోత్పత్తికి రెండు వ్యతిరేక లింగాల అవసరం చాలా కాలంగా పరిశోధకులను ఆకట్టుకుంది. ఇద్దరు తల్లులు లేదా ఇద్దరు తండ్రులు సంతానం పొందకుండా నిజంగా ఏమి అడ్డుకుంటున్నారో శాస్త్రవేత్తలు అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు. సరీసృపాలు, చేపలు మరియు ఉభయచరాలు వంటి క్షీరదాలు కాకుండా ఇతర జీవులు భాగస్వామి లేకుండా సంతానాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. జంతువులు మూడు విభిన్న రీతులను కలిగి ఉంటాయి పునరుత్పత్తి (అలైంగిక, ఏకలింగ మరియు లైంగిక), కానీ మానవులతో సహా క్షీరదాలు మాత్రమే లైంగిక పునరుత్పత్తికి గురవుతాయి, ఇక్కడ వ్యతిరేక లింగానికి చెందిన ఇద్దరు తల్లిదండ్రులు పాల్గొంటారు.

ఇటీవలి దశాబ్దాలలో ఫలదీకరణం మరియు వైద్య సాంకేతికతలో పురోగతిపై లోతైన అవగాహన ఉన్నప్పటికీ, ఇద్దరు స్వలింగ తల్లిదండ్రుల నుండి క్షీరద సంతానాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం ఊహించలేము. జన్యు పదార్ధం (DNA) తల్లి యొక్క DNA మరియు తండ్రి DNA ప్రాథమికంగా సంతానంలో స్థానం కోసం ఒకదానితో ఒకటి పోటీపడటం వలన అభివృద్ధికి (మగ మరియు ఆడ) ఇద్దరి నుండి అవసరం. మరియు జన్యుపరమైన ముద్రణ అవరోధం ఉంది అంటే ఖచ్చితంగా తల్లి లేదా పితృ జన్యువులు ముద్రించబడతాయి (బ్రాండెడ్ లేదా అవి ఎవరి నుండి వచ్చాయనే దాని ఆధారంగా లేబుల్ చేయబడ్డాయి) మరియు పిండం అభివృద్ధి యొక్క వివిధ దశలలో ఆపివేయబడతాయి. ఈ అడ్డంకిని అధిగమించాలి. తల్లి జన్యు పదార్థంలో మరియు తండ్రి జన్యు పదార్ధంలో వేర్వేరు జన్యువులు ముద్రించబడతాయి, కాబట్టి క్షీరదం యొక్క సంతానానికి అవసరమైన అన్ని జన్యువులు సక్రియం కావడానికి రెండు లింగాల నుండి జన్యు పదార్ధం అవసరం. రెండు జన్యు పదార్ధాలు కీలకమైనవి ఎందుకంటే తండ్రి లేదా తల్లి నుండి జన్యు పదార్థాన్ని పొందని సంతానం అభివృద్ధిలో అసాధారణతలు కలిగి ఉంటుంది మరియు పుట్టేంత ఆచరణీయంగా ఉండకపోవచ్చు. అందుకే స్వలింగ తల్లిదండ్రులను కలిగి ఉండటం అసాధ్యం.

ఇద్దరు ఆడపిల్లల నుండి సంతానం

ప్రచురించిన అధ్యయనంలో సెల్ స్టెమ్ సెల్, చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్‌లోని శాస్త్రవేత్తలు మొదటిసారిగా స్వలింగ తల్లిదండ్రుల నుండి 29 జీవన మరియు ఆరోగ్యవంతమైన ఎలుకల సంతానాన్ని ఉత్పత్తి చేశారు, ఇక్కడ ఇద్దరు జీవ తల్లులు ఉన్నారు. ఈ శిశువులు పెద్దలుగా మారారు మరియు వారి స్వంత సాధారణ సంతానం కూడా పొందగలిగారు. శాస్త్రవేత్తలు మూలకణాలను ఉపయోగించడం ద్వారా దీనిని సాధించారు మరియు కొన్ని అడ్డంకులను విజయవంతంగా అధిగమించవచ్చని సూచించే జన్యువుల టార్గెటెడ్ మానిప్యులేషన్/ఎడిటింగ్. ద్వి-తల్లి ఎలుకలను (ఇద్దరు తల్లులు ఉన్న ఎలుకలు) సృష్టించడానికి, వారు హాప్లోయిడ్ ఎంబ్రియోనిక్ స్టెమ్ సెల్స్ (ESCలు) అని పిలిచే కణాలను ఉపయోగించారు, ఇందులో సగం క్రోమోజోమ్‌లు మరియు DNA మాత్రమే ఒక పేరెంట్ (ఇక్కడ ఆడ ఎలుక) నుండి మాత్రమే ఉంటాయి. ఈ కణాలు గుడ్లు మరియు శుక్రకణాలకు పూర్వగామిగా ఉండే కణాలను పోలి ఉంటాయి మరియు ఈ పురోగతి అధ్యయనానికి ప్రధాన కారణంగా సూచించబడ్డాయి. పరిశోధకులు ఈ హాప్లోయిడ్ ESCల నుండి మూడు జన్యు ముద్రణ ప్రాంతాలను తొలగించారు, ఇందులో తల్లి DNA మరియు ఈ కణాలను మరొక ఆడ ఎలుక నుండి తీసుకున్న గుడ్లలోకి ఇంజెక్ట్ చేసి 210 పిండాలను ఉత్పత్తి చేసి 29 సజీవ ఎలుకల సంతానం ఏర్పడింది.

శాస్త్రవేత్తలు ద్వి-పితృ ఎలుకలను (ఇద్దరు తండ్రులతో ఎలుకలు) తయారు చేసేందుకు కూడా ప్రయత్నించారు, అయితే మగ తల్లిదండ్రుల DNA ఉన్న హాప్లోయిడ్ ESCలను సవరించడం మరియు ఏడు జన్యు ముద్రణ ప్రాంతాలను తొలగించడం అవసరం కాబట్టి మగ DNA ఉపయోగించడం చాలా సవాలుగా ఉంది. ఈ కణాలు మరొక మగ ఎలుక యొక్క స్పెర్మ్‌తో పాటు ఆడ గుడ్డు కణంలోకి ఇంజెక్ట్ చేయబడ్డాయి, వీటిలో స్త్రీ జన్యు పదార్థాన్ని కలిగి ఉన్న న్యూక్లియస్ తొలగించబడింది. ఇప్పుడు సృష్టించబడిన పిండాలు పురుషుడి నుండి DNA మాత్రమే కలిగి ఉండి, వాటిని పూర్తి కాలానికి తీసుకువెళ్ళే సర్రోగేట్ తల్లులకు మావి పదార్థంతో పాటు బదిలీ చేయబడ్డాయి. అయినప్పటికీ, ఇద్దరు తండ్రుల నుండి జన్మించిన 12 పూర్తి-కాల ఎలుకలకు (మొత్తం 2.5 శాతం) ఇది సరిగ్గా పని చేయలేదు ఎందుకంటే అవి 48 గంటలు మాత్రమే జీవించాయి.

స్వలింగ క్షీరదాల నుండి పునరుత్పత్తికి సంబంధించిన జీవసంబంధమైన అడ్డంకులు ఒకే లింగ పునరుత్పత్తిని నిరోధించే జన్యుపరమైన కారకాలను విశ్లేషించిన తర్వాత అధిగమించబడినట్లు కనిపించే కీలకమైన అధ్యయనం ఇది. బహిర్గతం చేయబడిన జన్యుపరమైన రోడ్‌బ్లాక్‌లు స్వలింగ తల్లిదండ్రులతో ఎలుకల అభివృద్ధికి ఆటంకం కలిగించే కొన్ని ముఖ్యమైన DNA ప్రాంతాలు. వాస్తవానికి సవాలుగా ఉంది, సాధారణ ఎలుకలతో పోల్చదగిన స్వలింగ తల్లిదండ్రులతో ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకల సంతానం ఉత్పత్తి చేయడానికి ఇది మొదటి అధ్యయనం.

ఇది మానవులలో చేయవచ్చా?

ఇటువంటి విస్తృతమైన జన్యుపరమైన తారుమారు చాలా క్షీరదాలలో, ముఖ్యంగా మానవులలో చేయడం సాధ్యం కాదని నిపుణులు అంటున్నారు. ముందుగా, 'ముద్రిత జన్యువులు' ప్రతి జాతికి ప్రత్యేకమైనవి కాబట్టి, తారుమారు చేయవలసిన జన్యువులను గుర్తించడం గమ్మత్తైనది. తీవ్రమైన అసాధారణతలు తలెత్తే ప్రమాదం ఉంది మరియు అనేక భద్రతా సమస్యలు ఉన్నాయి. ఇది మానవులలో ఇలాంటివి పునరావృతం కావచ్చనే అస్పష్టతతో నిండిన సుదీర్ఘ మార్గం. మరియు సాంకేతికపరమైన అడ్డంకులు పక్కన పెడితే, ఇది ప్రక్రియలో ఉన్న నైతిక మరియు ఆచరణాత్మక సమస్యల గురించి కొనసాగుతున్న చర్చ. అయినప్పటికీ, ఈ అధ్యయనం ఒక ఆసక్తికరమైన మైలురాయి మరియు ఫలదీకరణం మరియు పిండం అభివృద్ధిపై మన అవగాహనను బలోపేతం చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. ఇది వంధ్యత్వం మరియు పుట్టుకతో వచ్చే వ్యాధుల మూలాన్ని బాగా అర్థం చేసుకోవడంలో సహాయపడుతుంది. భవిష్యత్తులో జంతువుల పరిశోధన ఉదాహరణ క్లోనింగ్‌లో కూడా ఈ అధ్యయనం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

***

{ఉదహరించబడిన మూలం(ల) జాబితాలో దిగువ ఇవ్వబడిన DOI లింక్‌ను క్లిక్ చేయడం ద్వారా మీరు అసలు పరిశోధనా పత్రాన్ని చదవవచ్చు}

మూల (లు)

జి-కున్ ఎల్ మరియు ఇతరులు. 2018. ఇంప్రింటింగ్ రీజియన్ తొలగింపులతో హైపోమీథైలేటెడ్ హాప్లోయిడ్ ESCల నుండి బైమాటర్నల్ మరియు బైపాటర్నల్ ఎలుకల ఉత్పత్తి. సెల్ స్టెమ్ సెల్. https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004

***