До бесконечности клонировать не получилось: какое поколение мышей оказалось последним?

Клон — это организм, полностью повторяющий исходный «образец». Такие копии возникают при бесполом размножении, например, при делении клетки, когда потомок получает идентичный набор ДНК. В отличие от этого, при половом размножении генетический материал двух родителей смешивается: половые клетки объединяются, формируя зародыш с уникальной комбинацией признаков.

Долгое время биологи задавались вопросом, можно ли клонировать животных, размножающихся половым путем. Ответ оказался положительным: самым известным примером стала овечка Долли. Ее появление стало возможным благодаря методу соматического клонирования — переносу ядра из взрослой клетки (например, кожи) в яйцеклетку, лишенную собственной ДНК. Таким образом, яйцеклетка получает полный двойной набор хромосом и запускает развитие эмбриона, который затем вынашивается суррогатной матерью.

Эксперименты показали, что процедуру можно повторять многократно, используя клетки уже полученных клонов. Однако предел у такого «копирования» все же есть. Исследователи из Университета Яманаси на протяжении многих лет клонировали мышей, стремясь выяснить, насколько далеко можно зайти. Ранее они сообщали о 25 поколениях клонов и допускали, что процесс может быть бесконечным.

Но новые данные, опубликованные в журнале Nature Communications, эту гипотезу опровергают. После 27-го поколения у клонов начали проявляться серьезные проблемы с развитием, а 58-е поколение стало последним — дальше воспроизвести жизнеспособных животных не удалось.

Как выяснилось, с каждым новым поколением в ДНК клонов накапливались мутации. Их общее число увеличивалось втрое, а также возрастала частота крупных генетических нарушений — перестроек хромосом, при которых фрагменты ДНК перемещаются, дублируются или исчезают. В некоторых случаях пропадали целые хромосомы, что делало нормальное развитие невозможным.

Ученые отмечают, что механизмы таких повреждений пока до конца не изучены. При этом подобные дефекты ДНК возникают не только при клонировании, поэтому дальнейшее исследование клонов может помочь лучше понять фундаментальные процессы, лежащие в основе генетических сбоев.