МОСКВА, 24 марта. /ТАСС/. Японские молекулярные биологи выяснили, что последовательное клонирование одного и того же животного приводит к быстрой деградации структуры его генома и накоплению летальных мутаций, снижающих жизнеспособность организма. Это свидетельствует о критически важной роли полового размножения в очистке генома от аномалий, пишут исследователи в статье в научном журнале Nature Communications.
"Бесполое размножение позволяет многим живым существам быстро и эффективно продолжать свой род, что характерно для многих растений и некоторых низших животных. Другие существа, в том числе млекопитающие, не способны размножаться клональным образом, причины чего не были известны. Для поиска возможных причин этого мы на протяжении двух десятков лет последовательно клонировали одну и ту же мышь", - пишут исследователи.
Как отмечают авторы этого исследования, группа японских биологов под руководством профессора Университета Яманаси (Япония) Терухико Вакаямы, развитие технологий клонирования животных заставляет ученых активно обсуждать и изучать возможность их использования для быстрого производства мясной продукции, восстановления популяций вымерших и редких животных и решения многих других задач.
Одним из возможных препятствий для подобного использования технологий клонирования может стать то, что в процессе естественного размножения ДНК млекопитающих и других высших животных особым образом "перепрограммируется" и очищается от эпигенетических меток, чего не происходит при клонировании. Это может приводить к накоплению аномалий и мутаций при каждом последующем клонировании одних и тех же животных, что со временем приведет к деградации их жизнеспособности и ухудшению важных для экономики характеристик.
Естественные пределы для клонирования животных
Для проверки этих предположений ученые запустили еще в январе 2005 года длительный эксперимент, в рамках которого ученые последовательно клонировали одну и ту же мышь на протяжении многих десятков поколений. В ходе каждого раунда клонирования исследователи отслеживали, как данный процесс влиял на жизнедеятельность мышей, продолжительность их жизни, плодовитость и структуру их генома.
Первые "поколения" клонов были в целом идентичны по всем этим параметрам оригинальному грызуну, однако к 57 циклу "размножения" успешность клонирования снизилась до отметки в 0,6%, а животные полностью потеряли фертильность и жизнеспособность из-за быстрого накопления летальных мутаций в ДНК и прочих генетических аномалий. В результате этого ученые были вынуждены остановить эксперимент на 58 цикле клонирования, так как все родившиеся в результате него мыши умерли на первый день жизни.
При этом исследователи отмечают, что скрещивание клонированных мышей из последних поколений этих животных и естественное размножение этих особей приводило к значительному улучшению фертильности и жизненных показателей у их потомства. Это говорит в пользу того, что внутриклеточные процессы, протекающие при половом размножении, играют важную роль в очистке генома млекопитающих от аномалий, что важно учитывать при поиске практических применений для технологий клонирования, подытожили биологи.