Масштабне 20-річне дослідження, проведене в Японії, показало, що клонування ссавців при багаторазовому повторенні протягом поколінь неминуче призводить до генетичної деградації і, в кінцевому підсумку, до вимирання. фундаментальне значення статевого розмноження для виживання видів.
Експеримент: Клонування Мишей Через Покоління
Починаючи з 2005 року, дослідники з Університету Яманасі багато разів клонували одну самку миші, переносячи її ядерну ДНК в енуклейовані яйцеклітини протягом 57 послідовних поколінь. Це спричинило створення понад 1200 мишей, що походять від одного вихідного донора. Спочатку процес здавався напрочуд ефективним; показники успішності клонування навіть покращувалися з кожним поколінням. Однак до 58-го покоління клоновані миші вмирали протягом 24 годин після народження через переважне накопичення генетичних мутацій.
Червень Мюллера та Мутаційний Спад
Дослідження підтверджує теорію черева Мюллера, яка передбачає, що безстатеве розмноження (як безперервне клонування) дозволяє шкідливим мутаціям накопичуватися з часом. На відміну від видів із статевим розмноженням, які можуть позбавлятися цих мутацій за допомогою генетичного змішування, клональні лінії страждають від незворотного зниження пристосованості. Це відомо як «мутаційний спад» – точка, у якій генетичні дефекти пригнічують здатність організму до виживання.
Чому це важливо: Протягом десятиліть клонування подавали як потенційний інструмент для збереження, збереження домашніх тварин і навіть людського відтворення. Це дослідження не спростовує короткострокові застосування клонування, але доводить, що довгострокове виживання видів неспроможна грунтуватися лише з клонуванні. Ідея відтворення вимерлих тварин виключно за допомогою клонування є біологічно нестійкою.
Роль Хромосомних Аномалій
Спад не був миттєвим. Протягом перших 25 поколінь клоновані миші залишалися здоровими. Однак після цього частота хромосомних аномалій і мутацій, що кодують, майже подвоїлася. Втрата Х-хромосоми стала особливо проблематичною, але навіть раніше мутації не вбивали мишей відразу; вони просто накопичувалися до 58-го покоління, коли система впала.
Статеве Розмноження Як Генетична Перезавантаження
Щоб перевірити, чи може статеве розмноження відновити геноми, що деградували, дослідники схрещували самок з 20-го, 50-го і 55-го поколінь з нормальними самцями. Хоча більш старі покоління (50-ті та 55-ті) давали менші виводки, наступні покоління, розведені з нормальними мишами, відновили нормальні розміри виводків. Це доводить, що статеве розмноження може частково виправити шкоду, заподіяну надмірним клонуванням, але чим довша клональна лінія, тим складніше відновлення.
«Отримані результати підтверджують еволюційну неминучість те, що статеве розмноження необхідне довгострокового виживання видів ссавців», – підсумовують автори.
Це дослідження не відкидає короткострокові переваги клонування. Однак воно служить різким нагадуванням про те, що природні процеси генетичного розмаїття, зумовлені статевим розмноженням, необхідні для того, щоб будь-який вид існував більш ніж протягом обмеженої кількості поколінь.
