Treffen sich die Mäuse mit zwei Väter: ein Reporter quietschende Laborrundgang

HOUSTON – ist das Problem mit den Mäusen mit zwei Vätern, dass sie distractingly liebenswert. Sicher, sie sind eine beachtliche Leistung der Gentechnik und ein möglicher erster Schritt auf dem langen Weg in Richtung Homosexuell Paare, die leiblichen Kinder zu schaffen. Aber mit ihren winzigen bärtigen Gesichtern und klitzekleine Pfoten, es ist schwer zu ignorieren: das ist wissenschaftlicher Fortschritt in der süßeste.

Ich kam zu diesem Schluss halten Sie eine der Mäuse in einem Keller-Labor am MD Anderson Cancer Center. Die Mäuse sind eine reproduktive zuerst: anstatt Chromosomen von der Mutter und ein Vater, diese Viecher bekommen alle ihre DNA aus zwei Väter. Forscher unter der Leitung von MD Anderson Genetiker Richard Behringer kündigte die Existenz der Mäuse Dez. 8 in der Fachzeitschrift Biology of Reproduction. Als ich herausfand, die Babys waren noch am Leben und wachsen und gedeihen, ich wusste, dass ich sie zu treffen.

Babys von zwei Väter

Behringer, ein leise sprechender Mann, scheint jedes Wort sorgfältig zu wählen, war nett genug, um mich, genau das zu tun. Wir trafen uns im Behringers achten Stock Büro, das unter anderem ein Schmetterlingsnetz enthält und eine Kopie von Dan Browns "The Da Vinci Code". Wenn ich letzteres, die zwischen erwähnt "Manipulation der Maus Embryo: A Laboratory Manual" und Lewis Thomas' "The lebt der ein Zelle: Noten von ein Biologie Watcher" eingekeilt war, verdrehte Behringer die Augen.

"Ich dieses dumme Buch legte konnte nicht," sagte er.

Es dauerte Behringer und sein Team zwei Jahre, wenn die Maus Projekt bis zur Fertigstellung durch. Um tragfähige Baby-Mäuse aus den Genen von zwei Männern Koax, entwickelt die Forscher Zellen männliche Mäuse entnommen, so dass sie Stammzellen wurden, die dann jedes Gewebe werden könnte. Diese Zellen werden induzierten pluripotenten Stammzellen oder iPS-Zellen genannt. Wegen der natürlichen genetischen Unfälle verlieren diese männliche iPS-Zellen ihre y-Chromosom immer XO Zellen mit einer einzigen Geschlechtschromosomen statt der typischen XY-Genotyp.

Die Forscher injizierten dann die Stammzellen in eine normale Maus-Embryo eine Art genetischen Hybrid oder Chimäre. Die Zellen von der Blastozysten wäre normal, zwei-chromosomed-XX-Zellen. Aber die Zellen von der iPS-Injektion wäre Single-chromosomed XO-Zellen.

Wenn die Chimäre mit einem regelmäßigen Männchen verpaart, enthalten einige ihrer Babys nur Gene aus der regelmäßigen männlich und die männliche iPS-Zellen. [Grafik: wie Herr und Herr Maus ein Baby hatte]

"Es ist ein wenig verwinkelt, weil es eine weibliche Geburt, und es ihren Eiern ist," sagte Behringer. "Aber es ist genetisch, sein Genom."

Braune und schwarze Mäuse

Mit der Hintergrundgeschichte erklärte machten wir uns im Erdgeschoss um die Mäuse zu erfüllen. Nach einer Fahrt in einem Nagetier riechenden Aufzug (man stelle sich den Geruch von einem Tierarzt Büro), es war aus den Umkleideräumen, wo einer der Behringers Doktoranden mir half Anzug für meinen Besuch. Niemand geht in den live tierischen Bereich ohne Schuh-Abdeckung Booties, einem langen gelben Kittel, Handschuhe, OP-Cap und eine Gesichtsmaske. Die Vorsichtsmaßnahmen sind nicht zum Schutz des Menschen, der Doktorand erklärt; Sie sind die Mäuse vor Bugs zu schützen, die wir tragen könnte.

Die Mäuse befinden sich in einem Raum voller lange Metallregale, alle mit bernsteinfarbenen Käfige gestapelt. Behringer ausgewählt zwei Käfige, die wir in einem Zimmer nebenan für einen genaueren Blick nahmen.

Selbst für Einsteiger war es einfach zu sagen, welche Mäuse hatten zwei Väter und die traditionelleren Abstammung stammt. Und zwar deshalb, weil Behringer und sein Team braune Mäuse verwendet, um die männliche Stammzellen zu schaffen, die zu der zwei-Patres Genom beitragen. Die normalen Embryo, die, dem Sie in diese Stammzellen injiziert, kam aus einer schwarzen Maus. So sind die Babys, die genetisch verwandt, der Embryo schwarz, während die genetisch verwandt, die Stammzellen braun sind.

Der Papa nur Mäuse sind völlig normal, sagt Behringer. Sie wirken sicher nicht anders als ihre schwarzen Pendants, ihren Käfigen herumschnüffeln und ziehen sich an den Seiten, wie sie Klimmzüge zu tun haben. Ich hielt in meiner Hand, und es roch mein Handschuh gründlich vor herabstarren an seinen Käfig paart sich mit schwarzen, bauchige Augen. [Foto: Maus mit zwei Väter]

Das Forscherteam produziert 27 der Doppel-Papa Mäuse und Behringer sagte, er werde wahrscheinlich paaren sich einige von ihnen zu zeigen, dass sie fruchtbar sind (es gibt keinen Grund, sie sollte nicht sein, sagte er). Er arbeitet jetzt nachsehen, ob er Stammzellen, die ihre zweite Geschlechtschromosomen (die X-nur iPS-Zellen in den Beginn des Experiments Maus verwendet) verloren haben und setzen Sie ein Ersatz-Chromosom wieder nehmen. Bei Mäusen, Nachkommen mit nur einem x-Chromosom – ein XO-Genotyp, mit anderen Worten – tut gerechte Geldstrafe. Beim Menschen sterben die meisten Embryonen mit nur einem Geschlechtschromosomen. Diejenigen, die mit einem XO-Genotyp überleben zu tun haben, Turner-Syndrom. Frauen mit Turner-Syndrom sind unfruchtbar und möglicherweise andere gesundheitliche Probleme.

Wenn die Transfertechniken funktionieren, Wissenschaftler könnte beginnen mit männlichen Zellen verwandeln sie in XO Stammzellen und fügen Sie dann im neuen X-Chromosomen, effektiv eine männliche Körperzelle in eine weibliche Stammzellen zu verwandeln.

Hürden für den Menschen

Das Verfahren über ein Hindernis für den Einsatz beim Menschen, bekäme das Turner-Syndrom-Problem zu lösen aber gibt es zwei andere großen Hürden, Behringer sagte, "und sie sind groß."

Zuerst müssen die induzierten Stammzellen verwendet werden medizinisch unbedenklich, ein Standard noch nicht beim Menschen geführt. (Induzierte pluripotente Stammzellen haben eine Tendenz, bösartig, sogar bei Mäusen werden.) Das zweite Problem ist eine Stammzelle in ein Ei oder ein Spermium drehen. (Im Fall von zwei Männern zu reproduzieren, möchten Sie ein Ei.)

Die Chimäre Mäuse Behringer und sein Team erstellt sind im Wesentlichen eine lebendige Art und Weise, in Eiern, Stammzellen zu verwandeln, aber mit den rechtlichen und ethischen Fragen rund um menschliche Chimären, die Idee ist ein "non-Starter," sagte Behringer. "Sie werden keine menschliche Chimäre machen."

Das bedeutet, dass es ins Labor, um herauszufinden, wie einen Wechsel von Stammzellen zu Sex-Zelle im Labor zu machen ist. Forscher haben Fortschritte gemacht, Stammzellen zu einem Vorläufer "Urzelle Keim" Stadium bekommen, aber sie habe nicht herausgefunden, wie man die Zellen lebt und wächst weiter.

"Das warum es wirklich wichtig, grundlegende Keimzellentwicklung überhaupt Erforschung ist diese verschiedenen Phasen zu verstehen, was die Moleküle sind, die diesen Prozess regulieren," sagte Behringer. "Wenn Sie, dass wüssten, können Sie beginnen imitiert es."

Auch wenn Wissenschaftler all die technischen Barrieren überwinden können, es nicht so einfach, Frauen aus der reproduktiven Gleichung entfernen. Schließlich sind auch die Mäuse mit zwei Vätern nicht genau mutterlosen.

"Man braucht eine Gebärmutter," fügte Behringer, trocken, "Menschen immer vergessen."

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LiveScience Senior Writer Stephanie Pappas folgen Sie auf Twitter @sipappas