Ar negyvos žuvys vis tiek gali perduoti savo genus naujai kartai?

Ar negyvos žuvys vis tiek gali perduoti savo genus naujai kartai?

Maisto gamintojai ir akvariumų entuziastai domisi retų veislių žuvų išsaugojimu. Tokios žuvys kaip platininis arvanas ir stambieji paprastieji tunai rinkos kaina yra didelė, nes jos yra labai geidžiamos klientams. Tačiau retai reiškia, kad jų populiacijos yra mažos. Mokslininkai domisi būdų, kaip išsaugoti kai kuriuos vertingiausius jų bruožus, pvz., atsparumą ligoms, retus spalvų modelius ar greitą augimą. Vienas iš būdų yra išsaugoti neseniai mirusių žuvų reprodukcinį audinį.

Platininė aravana – reta ir brangi žuvis, labai vertinama Pietryčių Azijoje. Vaikoovery, CC BY 3.0, per Wikimedia Commons

Jei žuvys miršta suaugusios, jų spermą ir kiaušinėlius galima užšaldyti ir išsaugoti in vitro tręšimas. Jei žuvys yra per jaunos, jų spermatozoidai ir kiaušinėliai nebūtų gyvybingi, tačiau jų genai būtų gyvybingi. Tokijo jūrų mokslo ir technologijų universiteto komanda atliko eksperimentą, siekdama išsiaiškinti, ar jie galėtų persodinti šiuos retus genus į ne tokią retą tos pačios rūšies veislę. Bet tai nėra lengva.

Ankstesni tyrimai parodė, kad persodinant nesubrendusius spermatozoidus ar kiaušinėlius iš vienos žuvies į kitą, donorinės ląstelės migruoja per kūną ir nusėda ant vadinamųjų „lyties organų keterų“, kurios vėliau tampa kiaušidėmis arba sėklidėmis. Kai kurie palikuonys yra susiję su žuvimi donore, o ne su fiziniu tėvu. (Tai neveikia žmonėms, nes turime įgimtą imuninę sistemą, kuri atakuotų svetimas reprodukcines ląsteles.) Mokslininkai manė, kad tai gali būti panaudota retų žuvų populiacijų, kurios galėjo žūti dėl ligos protrūkio arba sistemos gedimo, genams išgelbėti.

Tyrėjai eutanazavo devynių mėnesių vaivorykštinių upėtakių patinų grupę, kad surinktų jų ląsteles. Šie upėtakiai buvo veisiami tam, kad jų dauginimosi ląstelėse gamintų baltymą, kuris po mikroskopo nušvinta žaliai, kai buvo veikiamas tam tikromis cheminėmis medžiagomis. Po eutanazijos upėtakius iš karto pašalino arba 6, 12 ar 24 valandas paliko tekančiame vandenyje 10,5 °C (50 °F) temperatūroje. Norėdami parodyti, kiek žuvis suiro, mokslininkai išmatavo molekulės, vadinamos ATP, kiekį jų raumenų audinyje. ATP ląstelė naudoja energijai gauti, o po mirties sumažėja.

Tada mokslininkai paėmė žuvies sėklidžių ląsteles ir apžiūrėjo jas mikroskopu. Net praėjus 24 valandoms po mirties, dauguma ląstelių atrodė nepažeistos. Jie persodino šias ląsteles į 30 dienų upėtakių patinus ir pateles. Po 25, 90 ir 150 dienų jie paėmė žuvų reprodukcinių organų mėginius, kad pamatytų, koks procentas jų švytėjo žaliai, kaip žuvų donorės ląstelės.

Tyrėjai išsiaiškino, kad žuvų persodinimas iš nulio ir šešių valandų po mirties buvo gana sėkmingas – atitinkamai 91 % ir 82 % žuvų reprodukcinis audinys švytėjo žaliai. 12 valandų po mirties ląstelės buvo mažiau sėkmingos – 73% teigiamas rodiklis, o 24 valandų žuvys buvo vos sėkmingos – 7%.

Tada tyrėjai augino žuvies kiaušinėlius ir spermą kultūros inde. Jie nustatė, kad švytinčius genus jie nešiojo atitinkamai 78%, 78%, 55% ir 5% atitinkamai 0, 6, 12 ir 24 valandų po mirties. Naudinga, kad perkėlimas gali įvykti tarp dviejų patinų, dviejų patelių arba tarp patino ir patelės, todėl ši technika yra lankstesnė, nei jie manė.

Tyrėjai iškėlė hipotezę, kad drastišką 24 valandų žuvų sėkmės sumažėjimą sukelia ATP trūkumas. Po 12 valandų šiose žuvyse ATP sumažėjo iki beveik neaptinkamo lygio. Ląstelės naudoja ATP migruoti į lytinių organų keteras, todėl nors 24 valandas trukusios žuvies ląstelės vizualiai atrodė nepažeistos, jos galėjo nepasiekti lytinių organų keterų, kur joms reikėjo nusistovėti, kad paveiktų ten esantį audinį.

Šis eksperimentas parodė, kad net po dvylikos valandų žuvų patinų genus galima išsaugoti persodinus jų reprodukcines ląsteles. Tačiau vis dar liko daug neatsakytų klausimų, pavyzdžiui, ar tai būtų naudinga su žuvų patelėmis kaip donorėmis. Be to, yra daug geidžiamų ir brangių atogrąžų žuvų veislių, gyvenančių daug šiltesniame vandenyje nei vaivorykštinis upėtakis. Šiltesnė temperatūra reiškia greitesnį skilimą, todėl jų ląstelės neišsilaikytų taip ilgai. Galiausiai, stresas dėl ligos sumažintų pradinį ATP kiekį žuvyje. Svarbu išsiaiškinti, kiek ilgai būtų gyvybingos sergančių žuvų ląstelės, palyginti su sveikų žuvų. Nepaisant to, įrodyta šio metodo sėkmė suteikia išsaugojimui papildomą priemonę svarbiems žuvų genams išsaugoti.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.