На грани фантастики: биологи вырастили мышь с помощью генов одноклеточного организма

Международная группа исследователей создала стволовые клетки, способные генерировать полностью развитую мышь. Впервые в истории вырастить грызуна удалось с помощью генов одноклеточного организма — хоанофлагеллята.

Эксперимент называли научной фантастикой, но он стал реальностью благодаря доктору Алексу де Мендоса из Лондонского университета королевы Марии. В сотрудничестве с исследователями из Гонконгского университета ученый использовал ген, обнаруженный у хоанофлагеллят.

Хоанофлагелляты — ближайшие из ныне живущих родственников животных. Их геномы содержат версии генов Sox и POU, которые обеспечивают плюрипотентность — способность клеток развиваться в любой тип клеток. Те же гены имеются в стволовых клетках млекопитающих. Неожиданное открытие бросает вызов давнему убеждению, что эти гены эволюционировали исключительно у животных.

Ученые внедрили гены Sox хоанофлагеллят в клетки мышей, заменив мышиный ген Sox2 и перепрограммировав их клетки в состояние плюрипотентных стволовых клеток. Перепрограммированные клетки ввели в развивающийся эмбрион мыши. Получившаяся в результате эксперимента химерная мышь обладала физическими характеристиками как эмбриона-донора, так и стволовых клеток, выращенных в лаборатории. У мыши были черные пятна на шерсти и темные глаза, что подтверждает, что древние гены сыграли решающую роль в том, что стволовые клетки стали совместимыми с развитием животного. 

Исследование показывает, как одноклеточные предки использовали ранние версии белков Sox и POU, которые связываются с ДНК и регулируют работу других генов, для функций, которые впоследствии стали частью формирования стволовых клеток и развития животных.

«У хоанофлагеллят нет стволовых клеток, ведь это одноклеточные организмы, но у них есть эти гены. Они, похоже, вероятно, контролируют базовые клеточные процессы, которые позже использовались для создания более сложных многоклеточных организмов», — объяснил доктор де Мендоса.