10 diciembre, 2010

Científicos crean un ratón a partir de dos padres

Normalmente, un mamífero es producto de la unión de los gametos de un padre y de una madre, cada uno de ellos aportando el 50% de la información genética y uno de los dos cromosomas sexuales. La madre siempre dará el cromosoma sexual X y el padre puede dar tanto el X como el Y. Si uno es XX será mujer, si es XY será varón. Sin embargo, científicos liderados por el Dr. Jian Min Deng de la Universidad de Texas han logrado producir ratones cuyo material genético proviene de dos padres, sin la necesidad de los genes de la madre.

Lo que hicieron Deng et al. fue primero tomar las células madre embrionarias (CME) del blastocisto. Estas células, que eran genéticamente machos (XY) y homocigotas (AA) para un alelo que les daba una coloración agutí (mas o menos gris), fueron cultivadas in vitro. Luego, se hizo una identificación genética a las células de la colonia formada y vieron que aproximadamente el 1% de ellas habían perdido el cromosoma Y, o sea eran X0.

Luego, Deng et al. insertaron estas CME X0 en el blastocisto de ratones hembras que eran homocigotas para el alelo que les da la pigmentación negra (aa) y así generaron quimeras. Las ratonas quimeras serán aquellas que presenten células con diferentes materiales genéticos [Próximamente en BioUnalm for Dummies].

Para que entiendan mejor esto de las quimeras, un hipotético ejemplo. Digamos que una mujer de raza negra queda embarazada, y se le extrae células de su embrión cuando lleva unos pocos días de desarrollo (de 4 a 5), en la etapa conocida como blastocisto. Luego, estas células son introducidas en el blastocisto de una mujer de raza blanca y el embrión se llega a desarrollar sin inconvenientes hasta el nacimiento del bebé. El niño será una quimera, porque tendrá células con el material genético de raza negra y células con el material genético de raza blanca, al mismo tiempo, así que será como un mosaico de negro y blanco, dos individuos diferentes en uno.

Entonces, estos ratones quimeras serán fácilmente identificados ya que tendrán dos colores, negros y agutíes, dependiendo de las células presentes. Deng observó que dos de las quimeras hembras obtenidas eran fértiles!. Así que a estas quimeras fértiles las cruzaron con un macho de tipo silvestre donde se obtuvieron crías tanto machos (XY) como hembras (XX y X0).

Ahora, ¿cómo podemos determinar si las crías tenían el material genético de los dos padres? Muy fácil, debían determinar si las crías tenían el alelo agutí (A), ya que la única forma de que estén presentes es teniendo el material genético del CME X0, la cual proviene de una CME genéticamente macho.

Los investigadores obtuvieron tres machos, dos hembras (XX) y cinco hembras (X0), además todos ellos resultaron positivos para el alelo agutí que proviene de las CME genéticamente machos. O sea, estos ratones tenían la mitad del material genético de un macho y la otra mitad del material genético de otro macho. En otras palabras… tenían dos padres.

Sin embargo, Deng et al. quisieron ir más allá, ya que al extraer las células madre embrionarias, el embrión se desensambla y muere, así que nunca llegaría a vivir el primer padre. Para esto, Deng tomó una célula somática del fibroblasto del feto de un macho (Padre#1) y lo indujo a pluripotencia formando otro tipo de célula madre conocida como iPS (induced Pluripotent Stem cell). Este tipo de células madre también llegaban a perder el cromosoma Y en una proporción similar a las CME (~1%). Luego, tal como en el ensayo anterior, se extrajo las X0 y se introdujeron en el blastocisto genéticamente hembra formando ratonas quimeras, de las cuales obtuvieron algunas fértiles, las cuales fueron cruzadas con otro macho (Padre#2), obteniéndose crías con 50% del material genético del Padre#1 (el cual llegó a nacer y vivir feliz y contento) y 50% del material genético del Padre#2.

father

Sin dudas, Deng et al. han desarrollado un nuevo tipo de reproducción en mamíferos, usando un padre y una madre un “padre maternal”. Según los investigadores, una de las aplicaciones que puede tener este tipo de fertilización es poder evitar las enfermedades de origen mitocondrial, ya que estos se heredan por vía materna. Sin embargo, por razones éticas, tal vez nunca sea aplicada en el hombre, sobre todo en aquellas parejas de homosexuales varones que quisieran tener un retoño; pero, sí podría servir para rescatar especies que se encuentran en peligro de extinción. Aunque primero hay que refinar las técnicas de producción de iPS ya que, por ahora, estas células reprogramadas tienen una tendencia a volverse cancerígenas y tumorales.

Referencia:

ResearchBlogging.orgDeng, JM, & et al (2010). Generation of viable male and female mice from two fathers Biology of Reproduction : 10.1095/​biolreprod.110.088831

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