Статья исследователей из Сан-Антонио и Гонолулу предлагает первую прямую демонстрацию того, что клонирование путем переноса ядра соматической клетки не приводит к увеличению частоты точечных мутаций.
Зародышевые клетки, клетки, которые дают начало сперматозоидам или яйцеклеткам млекопитающих, демонстрируют в пять-десять раз меньшую частоту спонтанных точечных мутаций, чем взрослые соматические клетки, которые дают начало остальным типам клеток, тканям и органам организма. Однако, несмотря на сравнительно более высокую частоту мутаций, взрослые соматические клетки используются в качестве донорских клеток в процессе клонирования, называемом переносом ядра соматической клетки (SCNT). Это заставило исследователей задуматься, приводит ли клонирование с помощью SCNT к потомству с большим количеством мутаций, чем их естественным образом зачатые аналоги. Кроме того, получат ли клонированные плоды программы ДНК, предрасполагающие к развитию мутаций быстрее, чем у естественных плодов того же возраста??
Эти сценарии просто маловероятны, говорят исследователи из Техасского университета в Сан-Антонио, Центра медицинских наук Техасского университета в Сан-Антонио и Гавайского университета в Гонолулу. Медицинская школа Бернса. Команда, которая потратила более пяти лет на анализ скорости и типов мутаций в клонированных зародышах мышей Big Blue®, недавно опубликовала свои выводы в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Sciences в статье под названием "Эпигенетическая регуляция генетической целостности перепрограммируется во время клонирования."
Статья предлагает первую прямую демонстрацию того, что клонирование не приводит к увеличению частоты точечных мутаций.
Джон МакКэрри, профессор клеточной и молекулярной биологии в UTSA и главный исследователь исследования, предлагает "эффект узкого места" частично отвечает за наблюдения, записанные его командой. "Чтобы создать клонированный плод путем переноса ядра соматической клетки, необходима только одна взрослая соматическая клетка – одна донорская клетка," он объясняет. "Поскольку случайная популяция клеток в целом демонстрирует низкую частоту мутаций и для клонирования используется только одна клетка из этой популяции, вероятность того, что выбранная для клонирования клетка передаст генетическую мутацию своему клонированному потомству, мала. Следовательно, эффект бутылочного горлышка ограничивает передачу мутаций от донорских клеток к клонированному потомству."
Мало того, что исследователи обнаружили, что SCNT не приводит к увеличению частоты точечных мутаций у клонированных мышей, команда также обнаружила, что зачатые естественным путем и клонированные плоды одного возраста имеют одинаковую скорость развития спонтанных мутаций. Они связывают это открытие с эпигенетическим перепрограммированием.
В научном сообществе известно, что половые клетки содержат эпигеном, запрограммированное состояние генома, которое снижает частоту мутаций на низком уровне. Они предполагают, что этот тип эпигенома находится в половых клетках, потому что эти клетки несут ответственность за передачу генетической информации последующим поколениям. Взрослые соматические клетки (донорские клетки в SCNT) имеют более высокую частоту мутаций и менее строгое эпигенетическое программирование, чтобы избежать мутаций, чем половые клетки, но потомство, полученное из соматических клеток путем клонирования, имеет скорость мутаций, аналогичную таковой у потомства, полученного путем естественного размножения, что позволяет предположить, что эпигеном взрослой соматической клетки перепрограммируется во время клонирования для поддержания генетической целостности потомства этой клетки.
Источник: Техасский университет в Сан-Антонио