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Geklonte Mäuse aus weltweit ersten gefriergetrockneten Hautzellen | Wissenschaften

Forscher haben zum ersten Mal Mäuse geschaffen, die aus getrockneten Hautzellen geklont wurden, um Naturschützern dabei zu helfen, Populationen gefährdeter Arten wiederzubeleben.

Dieser Durchbruch ebnet den Ländern den Weg, Hautzellen von Tieren als Versicherungspolice zu lagern, wo die Zellen zur Herstellung von Klonen verwendet werden können, die die genetische Vielfalt der Art erhöhen, wenn sie in Zukunft gefährdet werden.

Viele schwindende Arten leiden unter Inzucht, die das Risiko von Geburtsfehlern erhöht, aber der Verlust der genetischen Vielfalt kann Tiere auch anfälliger für andere Bedrohungen wie Krankheiten machen und den Stress, dem sie ausgesetzt sind, verschärfen.

Während Wissenschaftler gefrorene Zellen zur Herstellung von Klonen für Konservierungsprojekte verwendet haben, werden die Zellen in flüssigem Stickstoff aufbewahrt, was teuer und riskant ist: Wenn der Strom ausfällt oder der flüssige Stickstoff nicht regelmäßig erhöht wird, tauen die Zellen auf und werden unbrauchbar. Auch gefriergetrocknetes Sperma kann zur Herstellung von Klonen verwendet werden, es kann jedoch nicht von allen Tieren gewonnen werden.

„Wenn diese Zellen mithilfe von Gefriertrocknungstechnologie ohne flüssigen Stickstoff konserviert werden können, ermöglicht dies die kostengünstige und sichere Lagerung genetischer Ressourcen aus der ganzen Welt“, sagte Professor Teruhiko Wakayama, der die Arbeit an der Yamanashi-Universität in Japan leitete. Entwicklungsländer können ihre wertvollen genetischen Ressourcen in ihren eigenen Ländern lagern. Auch bei gefährdeten Arten, in denen nur Männchen leben, kann diese Technologie verwendet werden, um Weibchen zu schaffen, um die Art wiederzubeleben.“

In der neuesten Arbeit frieren Forscher getrocknete Hautzellen aus Mäuseschwänzen ein und lagern sie bis zu neun Monate, bevor sie versuchen, sie zu klonen. Die Gefriertrocknungsprozesse töteten die Zellen, aber die Wissenschaftler stellten fest, dass sie immer noch geklonte Embryonen in frühen Stadien erzeugen konnten, indem sie die toten Zellen in die Eier von Mäusen einführten, deren Kerne entfernt worden waren.

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Diese als Blastozysten bekannten Mausembryos wurden verwendet, um Stammzellenvorräte anzulegen, die durch eine weitere Klonierungsrunde gelegt worden waren. Stammzellen wurden in Mäuseeier eingesetzt, deren Kerne geleert worden waren, was zu Embryonen führte, die die Ersatzmäuse bis zur Geburt trugen. Der ersten geklonten Maus, Dorami, nach einem brotliebenden Roboter in der Doraemon-Manga-Serie, folgten 74 weitere Mäuse. Um zu überprüfen, ob die Klone eine gesunde Fruchtbarkeit aufwiesen, wurden neun Weibchen und drei Männchen mit normalen Mäusen verpaart. Alle Weibchen gingen zu den Neugeborenen.

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Trotz der Leistung ist das Verfahren unwirksam – gefriergetrocknete DNA in Hautzellen – und die Erfolgsrate bei der Erzeugung junger weiblicher und männlicher Mäuse betrug nur 0,2 bis 5,4 %. In einigen Zellen ging das Y-Chromosom verloren, was dazu führte, dass weibliche Mäuse aus Zellen geboren wurden, die von männlichen Tieren stammen. „Wenn die gleiche Behandlung bei gefährdeten Arten durchgeführt werden könnte, in denen nur Männchen leben, wäre es möglich, Weibchen zu produzieren und die Art auf natürliche Weise zu erhalten“, schrieben die Autoren Naturverbindungen.

Die Arbeit kommt, während Gelehrte sich darauf vorbereiten, Kinder daraus zu erziehen Das weltweit erste geklonte schwarze Frettchen, Elizabeth Ann, in dem Bemühen, die genetische Vielfalt der Arten zu verbessern. Das Tier wurde vor 35 Jahren aus in flüssigem Stickstoff tiefgefrorenen Zellen geklont.

Dr. Alina Bans von der University of Hertfordshire sagte, die Fähigkeit, genetisches Material zu speichern, sei „äußerst wichtig“ für die Erhaltung von Exemplaren einer Art sowie ihrer genetischen Vielfalt. Aber sie sagte, es sei „entscheidend“, zu zeigen, dass die gefriergetrockneten Zellen auf unbestimmte Zeit gelagert werden könnten, wenn sie eine effektive Langzeitlösung bieten würden.