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Biologische Reproduktionsbarrieren bei gleichgeschlechtlichen Säugetieren überwunden

WISSENSCHAFTENBIOLOGIEBiologische Reproduktionsbarrieren bei gleichgeschlechtlichen Säugetieren überwunden

Studie zeigt erstmals gesunde Maus-Nachkommen gleichgeschlechtlicher Eltern – in diesem Fall Mütter.

Das und mit einander verheirateten aspect of why mammals zwei gegensätzliche Geschlechter brauchen, um sich fortzupflanzen, beschäftigt Forscher seit langem. Wissenschaftler versuchen zu verstehen, was zwei Mütter oder zwei Väter wirklich daran hindert, Nachwuchs zu bekommen. Andere Organismen als Säugetiere wie Reptilien, Fische und Amphibien zeugen ohne Partner Nachkommen. Tiere haben drei verschiedene Modi von reproduction (asexuell, eingeschlechtig und sexuell), aber Säugetiere, einschließlich des Menschen, können sich nur sexuell fortpflanzen, wenn zwei Elternteile des anderen Geschlechts beteiligt sind.

Selbst mit tiefem Verständnis der Befruchtung und dem Fortschritt in der Medizintechnik in den letzten Jahrzehnten war es undenkbar, einen Säugetiernachwuchs von zwei gleichgeschlechtlichen Elternteilen zu zeugen. Es versteht sich, dass genetisches Material (DNA) wird von beiden Elternteilen (männlich und weiblich) für die Entwicklung benötigt, da die DNA der Mutter und des Vaters im Grunde miteinander um einen Platz in der Nachkommenschaft konkurrieren. Und es gibt eine genomische Imprinting-Barriere, dh sicher mütterlicherseits or paternal genes are imprinted (branded or labelled based upon from whom they have come) and then turned off during different phases of embryonic development. This barrier needs to be overcome. Different genes are imprinted in mother’s genetic material and in father’s genetic material, so an offspring of a mammal needs genetic material from both genders in order for all the required genes to be activated. Both genetic materials are thus crucial because an offspring who doesn’t get genetic material from either father or mother will have developmental abnormalities and may not be viable enough to be born. This is simply why it is impossible to have same sex parents.

Nachwuchs von zwei Weibchen

In einer Studie veröffentlicht Cell Stem Cell, scientists at Chinese Academy of Sciences have for the first time produced XNUMX living and healthy mice offspring from same-sex parents, here two biological mothers. These infants went on to become adults and were able to have their own normal offspring too. Scientists achieved this by using stem cells and targeted manipulation/editing of genes which suggests that some barriers can be successfully overcome. To create bi-maternal mice (mice with two mothers), they used cells called haploid embryonic stem cells (ESCs) containing only half the number of chromosomes and DNA only from one parent (here female mouse). These cells are described to be similar to cells which are precursor to eggs and sperm and have been pointed as the main reason for this breakthrough study. Researchers deleted three genetic imprinting regions from these haploid ESCs which contained mother’s DNA and these cells were then injected into eggs taken from another female mouse producing XNUMX embryos which then formed XNUMX live mice offspring.

Wissenschaftler versuchten auch, bi-väterliche Mäuse (Mäuse mit zwei Vätern) herzustellen, aber die Verwendung einer männlichen DNA war schwieriger, da haploide ESCs modifiziert wurden, die die DNA der männlichen Eltern enthielten, und die Deletion von sieben genetischen Prägungsregionen erforderte. Diese Zellen wurden zusammen mit dem Sperma einer anderen männlichen Maus in eine weibliche Eizelle injiziert, deren Kern, der das weibliche Erbgut enthält, entfernt wurde. Die jetzt erzeugten Embryonen enthielten nur DNA von Männern und wurden entlang des Plazentamaterials auf Leihmütter übertragen, die sie zur vollen Geburt trugen. Bei den 12 ausgewachsenen Mäusen (2.5 Prozent der Gesamtzahl), die von zwei Vätern geboren wurden, funktionierte es jedoch nicht gut, da sie nur 48 Stunden überlebten.

This is a crucial study where biological barriers of reproduction from same-sex mammals appear to have been overcome after genetic factors which prevent same sex reproduction had been analysed. The genetic roadblocks revealed are some of the most important DNA regions which hinder the development of mice with same sex parents. Challenging of course, this is the first study to produce healthy mice offspring with same sex parents which are comparable to regular mice.

Ist dies beim Menschen möglich?

Experts say that such extensive genetic manipulation may not be feasible to do in most mammals, especially humans. Firstly, identifying the genes which will need to be manipulated is tricky as ‘imprinted genes’ are unique to every species. There is a high risk of severe abnormalities arising and there are numerous safety issues involved. This is a long path laden with implausibility that something like this could be replicated in humans. And technological hurdles aside, it’s an ongoing debate about ethical and practical issues involved in the procedure. Nevertheless, this study is an interesting milestone and can be used to strengthen our understanding of fertilization and embryonic development. It could assist in understanding infertility and origin of congenital diseases better. The study can also be utilized extensively in animals research example cloning in the future.

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{Sie können das ursprüngliche Forschungspapier lesen, indem Sie auf den unten angegebenen DOI-Link in der Liste der zitierten Quellen klicken}

Quelle (n)

Zhi-Kun L. et al. 2018. Generierung bimaternaler und bipaternaler Mäuse aus hypomethylierten haploiden ESCs mit Imprinting-Region-Deletionen. Cell Stem Cellhttps://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004

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