Reprogramación epigenética y células madre permiten obtener crías de ratón viables de dos hembras
Una de las razones principales de que, en mamíferos, solo puedan reproducirse dos individuos del mismo sexo, es la impronta genética. Ésta tiene lugar durante la formación de los gametos y consiste en modificaciones epigenéticas del material genético que provocan el silenciamiento de genes (<1%). Los genes sujetos a este silenciamiento dependen del sexo, de esta manera, cuando se forme el cigoto, existirán genes cuya expresión solo dependerá de un alelo, porque el otro está silenciado. Pero, ¿y si este silenciamiento fuera modificado?
Para realizar esta investigación, se necesitó de celulas madres embrionarias haploides de ratón, es decir, con una única dotación cromosómica, como los gametos. Además, se consideró de estudios anteriores que, la introducción de una célula madre embrionaria haploide de origen materno (a la que se habían eliminado ciertas modificaciones epigenéticas) en un ovocito de ratón, daba lugar a embriones viables, pero con ciertos defectos.
Por ello, en función del origen del embrión (materno o paterno), se evaluó qué modificaciones epigenéticas de impronta deberían ser eliminadas para no alterar la viabilidad y el desarrollo. Con ello, se llegó a la conclusión de que, para embriones de origen materno, deberían ser eliminadas las modificaciones epigenéticas de impronta de tres regiones del genoma y, para embriones de origen paterno, las modificaciones de siete.
Finalmente, se eliminaron las modificaciones epigenéticas de estas tres regiones en las celulas embrionarias haploides de origen materno y se introdujeron en un ovocito. De la misma manera, se eliminaron las modificaciones epigenéticas de las siete regiones en una célula madre embrionaria haploide de origen paterno y ésta se fusionó con un espermatozoide. La célula resultante se inyectó en ovocitos a los que se había eliminado previamente el núcleo.
En el caso de los embriones de origen materno, de 210 embriones generados, se consiguieron 29 viables que llegaron a la edad adulta. Solo algunos de ellos fueron fértiles. Sin embargo, aunque los embriones de origen paterno fueran viables, éstos murieron poco tiempo después de nacer.
Esta investigación aporta conocimiento acerca de los mecanismos moleculares que impiden la reproducción entre individuos del mismo sexo, sin embargo, es cierto que esta técnica tiene todavía una tasa de éxito muy baja, en el caso de los embriones de origen materno, y nula en el caso de los embriones de origen paterno. Además, cabe destacar que, tras comprobar la viabilidad de los embriones no se realizaron estudios acerca de los posibles defectos genéticos que éstos pudieran tener.
Plantear esta cuestión para la reproducción de personas del mismo sexo en humanos, todavía queda lejos pues, primero se requerirá una labor de investigación sobre qué genes están sometidos a impronta y de qué manera éstos podrían intervenir en la viabilidad y desarrollo del individuo, además de las limitaciones que tiene la técnica.
Link
https://revistageneticamedica.com/2018/10/22/reprogramacion-ratones-dos-madres/
Referencia
Li ZK1, Wang LY, Wang LB, Feng GH1, Yuan XW, Liu C, Xu K, Li YH, Wan HF, Zhang Y, Li YF, Li X, Li W, Zhou Q, Hu BY. Generation of Bimaternal and Bipaternal Mice from Hypomethylated Haploid ESCs with Imprinting Region Deletions. Cell Stem Cell. 2018 Nov 1;23(5):665-676.e4. doi: 10.1016/j.stem.2018.09.004. Epub 2018 Oct 11.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Generation+of+Bimaternal+and+Bipaternal+Mice+from+Hypomethylated+Haploid+ESCs+with+Imprinting+Region+Deletions
By Rosana Gabaldón (DGMol)
Una de las razones principales de que, en mamíferos, solo puedan reproducirse dos individuos del mismo sexo, es la impronta genética. Ésta tiene lugar durante la formación de los gametos y consiste en modificaciones epigenéticas del material genético que provocan el silenciamiento de genes (<1%). Los genes sujetos a este silenciamiento dependen del sexo, de esta manera, cuando se forme el cigoto, existirán genes cuya expresión solo dependerá de un alelo, porque el otro está silenciado. Pero, ¿y si este silenciamiento fuera modificado?
Para realizar esta investigación, se necesitó de celulas madres embrionarias haploides de ratón, es decir, con una única dotación cromosómica, como los gametos. Además, se consideró de estudios anteriores que, la introducción de una célula madre embrionaria haploide de origen materno (a la que se habían eliminado ciertas modificaciones epigenéticas) en un ovocito de ratón, daba lugar a embriones viables, pero con ciertos defectos. Por ello, en función del origen del embrión (materno o paterno), se evaluó qué modificaciones epigenéticas de impronta deberían ser eliminadas para no alterar la viabilidad y el desarrollo. Con ello, se llegó a la conclusión de que, para embriones de origen materno, deberían ser eliminadas las modificaciones epigenéticas de impronta de tres regiones del genoma y, para embriones de origen paterno, las modificaciones de siete.
Finalmente, se eliminaron las modificaciones epigenéticas de estas tres regiones en las celulas embrionarias haploides de origen materno y se introdujeron en un ovocito. De la misma manera, se eliminaron las modificaciones epigenéticas de las siete regiones en una célula madre embrionaria haploide de origen paterno y ésta se fusionó con un espermatozoide. La célula resultante se inyectó en ovocitos a los que se había eliminado previamente el núcleo.
En el caso de los embriones de origen materno, de 210 embriones generados, se consiguieron 29 viables que llegaron a la edad adulta. Solo algunos de ellos fueron fértiles. Sin embargo, aunque los embriones de origen paterno fueran viables, éstos murieron poco tiempo después de nacer.
Esta investigación aporta conocimiento acerca de los mecanismos moleculares que impiden la reproducción entre individuos del mismo sexo, sin embargo, es cierto que esta técnica tiene todavía una tasa de éxito muy baja, en el caso de los embriones de origen materno, y nula en el caso de los embriones de origen paterno. Además, cabe destacar que, tras comprobar la viabilidad de los embriones no se realizaron estudios acerca de los posibles defectos genéticos que éstos pudieran tener.
Plantear esta cuestión para la reproducción de personas del mismo sexo en humanos, todavía queda lejos pues, primero se requerirá una labor de investigación sobre qué genes están sometidos a impronta y de qué manera éstos podrían intervenir en la viabilidad y desarrollo del individuo, además de las limitaciones que tiene la técnica.
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https://revistageneticamedica.com/2018/10/22/reprogramacion-ratones-dos-madres/
Referencia
Li ZK1, Wang LY, Wang LB, Feng GH1, Yuan XW, Liu C, Xu K, Li YH, Wan HF, Zhang Y, Li YF, Li X, Li W, Zhou Q, Hu BY. Generation of Bimaternal and Bipaternal Mice from Hypomethylated Haploid ESCs with Imprinting Region Deletions. Cell Stem Cell. 2018 Nov 1;23(5):665-676.e4. doi: 10.1016/j.stem.2018.09.004. Epub 2018 Oct 11.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Generation+of+Bimaternal+and+Bipaternal+Mice+from+Hypomethylated+Haploid+ESCs+with+Imprinting+Region+Deletions
By Rosana Gabaldón (DGMol)
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