Первое в мире создание искусственных клеточных ядер в живой яйцеклетке с помощью инъекции очищенной ДНК

Исследовательская группа впервые в мире смогла создать искусственные клеточные ядра, вводя в живые яйцеклетки мыши очищенный раствор ДНК вместо сперматозоида. Результаты опубликованы в журнале Genes to Cells.

Хотя ранее удавалось реконструировать частичную структуру искусственного ядра внутри ооцита мыши, точное воспроизведение его функции было менее успешным. Это исследование выявило условия, необходимые для функционирования клеточного ядра. Результаты проливают свет на механизм, условия и факторы, необходимые для приобретения ядерных функций, и также могут привести к новым технологиям, таким как возрождение вымерших животных и создание искусственной жизни.

Ядро внутри клетки — это важная органелла, участвующая почти во всех биологических процессах, таких как репликация и транскрипция ДНК. Однако изучение процесса установления структуры и функций ядра, а также факторов, необходимых для его формирования, продвинулось незначительно.

Целью группы было искусственное создание клеточных ядер внутри млекопитающих, чтобы исследовать механизм построения ядра и минимальные условия, необходимые для его образования.

Результаты показали, что инъекция очищенной ДНК вместо сперматозоида в подходящий момент времени может запустить процесс, подобный оплодотворению, и привести к формированию структуры, очень похожей на настоящее ядро. Группа также обнаружила, что поведение введённой ДНК зависит от её длины и концентрации, и определила оптимальные параметры.

Наблюдая за эмбрионами с инъецированной очищенной ДНК, исследователи подтвердили, что введённая ДНК формирует нуклеосомную структуру, вокруг неё образуется ядерная мембрана и комплексы ядерных пор, аналогичные настоящему ядру, и что транспортная функция, необходимая для ядра, является достаточной.

Кроме того, с помощью визуализации живых клеток команда впервые в мире зафиксировала, как введённая ДНК приобретает комплексы ядерных пор.

Это исследование успешно создало искусственное ядро с транспортными функциями. Ожидается, что дальнейшая работа приведёт к созданию полноценного искусственного клеточного ядра, что может открыть путь к возрождению вымерших животных и созданию искусственной жизни.