Erstes gesundes Säugetier mit neu programmiertem Genom geschaffen

Chinesischen Wissenschaftlern ist es gelungen, die Chro­mo­so­men einer Maus neu zu kombinieren und so das welt­weit ers­te Säu­ge­tier mit vollständig umprogrammierten Ge­nen zu schaf­fen. Das ist ein riesiger Schritt in der Be­herr­schung der CRISPR-Technologie. Die Chromosomen, in denen die DNA im Zellkern vorgehalten wird, werden auch bei den alltäglichen Prozessen in der Zelle auseinandergenommen und setzen sich in einem komplizierten Prozess wieder neu zusammen. Im Labor hat man dies auch schon auf künstliche Art geschafft - allerdings bisher nur bei Einzellern wie Hefe.

Forscher von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben nun im Journal Science ihre Arbeit vorgestellt, bei der sie dies auch bei den Chromosomen einer Maus geschafft haben. Dabei wurden verschiedene Segmente zu neuen Gen-Paketen zusammengesetzt. Aus dem Ergebnis entstand dann eine lebende Maus, die auf den Namen "Xiao Zhu" (Kleiner Bambus) getauft wurde.

Fortpflanzung möglich

"Säugetiergenome sind viel komplexer als Hefegenome, und vollständige chromosomale Umlagerungen bei Säugetieren sind bisher nicht gelungen", erklärte Li Wei, Hauptautor des Papers. Fehler bei der Trennung und Verschmelzung von Chromosomen unter natürlichen Bedingungen führen gelegentlich zu Krebs und anderen schweren Erkrankungen und hätten natürlich auch bei dem künstlichen Vorgang im Labor entsprechende Folgen. In früheren Experimenten traten solche Probleme auf und die Organismen waren entweder nicht lebensfähig oder wiesen verschiedene Probleme auf.

Durch die Verwendung kürzerer Chromosomen und die Reduzierung der Gesamtzahl der Chromosomen von 20 auf 19 Paare konnten die Wissenschaftler einen neuen Karyotyp erstellen, bei dem die Mäuse gesund und normal waren, obwohl sie völlig andere Chromosomen hatten als Mäuse in der Natur.

Die umprogrammierten Mäuse waren in der Lage, sich mit normalen Mäusen zu paaren und Nachkommen zu zeugen, was darauf hindeutet, dass künstliche Veränderungen über Generationen weitergegeben werden können. Durch die Arbeit wollen die Forscher tiefergehenden Einblick in die molekularen Mechanismen hinter Wachstum und Entwicklung erhalten und auch besser verstehen, wie die evolutionären Prozesse funktionieren.

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