طبق گزارشی از یک تحقیق برجسته و جدید، یک موش دستکاری شده از لحاظ ژنتیکی که از تخمک بارور نشده‌ای متولد شده بود، تا بزرگ‌سالی زنده ماند و بچه‌دار شد.

طبق یافته‌های این تحقیق، که روز دوشنبه (۲۳ اسفند) در مجله پی‌ان‌ای‌اس (PNAS) منتشر شد، نوعی از تولید مثل که تصور می‌شد در پستانداران غیرممکن باشد، با استفاده از روش‌های دستکاری ژنتیکی امکان‌پذیر است- پیشرفتی که می‌تواند به کاربردهای جدید در کشاورزی، تحقیقات، و پزشکی منجر شود.

بکرزایی (Parthenogenesis) روشی از تولید مثل با استفاده از یاخته‌های تخمک بارور نشده است. این شکل از تولید مثل غیرجنسی به طور گسترده در طبیعت در بی‌مهرگانی مانند عقرب‌ها، شته‌ها، کنه‌ها، برخی از زنبورها، ماهی‌ها، دوزیستی‌ها، و خزندگان گزارش شده است.

تاکنون ایجاد مصنوعی این شکل از تولید مثل در پستانداران موفقیت‌آمیز نبوده است، و دلیل عمده آن هم فرایندی به نام نقش‌گذاری ژنومی است که در آن برخی از ژن‌ها به صورت شیمیایی برچسب‌گذاری می‌شوند تا نشان دهنده والدین منشا خود باشند.

این فرایند طبیعی، برای آن که رشد بدون مشکل جنین‌ها را تضمین کند، ژن‌های برچسب‌گذاری شده را سرکوب می‌کند.

محققان این مطالعه جدید، از جمله ین‌چانگ وی از دانشگاه جائو تانگ شانگهای، نشان دادند که بکرزایی در پستانداران از راه جدید دستکاری ژنتیکی هدفمند با استفاده از ابزار ویرایش ژن سی‌آر‌آی‌اس‌پی‌آر (CRISPR) امکان‌پذیر است.

آن‌ها همچنین نشان دادند که موش متولد شده از طریق بکرزایی می‌تواند تا بزرگ‌سالی زنده بماند و تولید مثل کند.

به گفته محققان، علائم متیل‌گذاری دی‌ان‌ای را که تغییرات شیمیایی ژنوم است و می‌تواند فعالیت ژن‌های بدن را بدون تغییر توالی بنیادین دی‌ان‌ای تغییر دهد، با این روش جدید می‌توان ویرایش کرد.

آن‌ها می‌گویند ناحیه‌های ژنتیکی اصلاح شده نشان از حفظ این تغییر متیل‌گذاری در مراحل اولیه رشد جنین موش دارند.

بر اساس این تحقیق، انتقال جنین‌های اصلاح شده به مادران برگزیده، به رشد طولانی‌تر و در نهایت تولید «فرزندان زنده سالم» منجر شده است.

محققان این مطالعه نوشتند: «در اینجا گزارش می‌دهیم که فرزندان زنده پستانداران از تک تخمک‌های بارور نشده حاصل شده‌اند. این امر از طریق بازنویسی متیل‌گذاری دی‌ان‌ای هفت ناحیه کنترل نقش‌گذاری محقق شد.»

تولید مثل جنسی در حیوانات شامل ترکیب یاخته اسپرم با یاخته تخمک است که هر یک از این یاخته‌ها حاوی یک دسته مواد ژنتیکی است. در نتیجه، جنین تشکیل می‌شود که حاوی دو نسخه از یک ژن است که هر نسخه، از یکی از والدین است.

بیشتر یاخته‌های بدن نماینده هر دو نسخه مادری و پدری ژن‌ها هستند، اما برخی از ژن‌های نقش‌گذاری شده فقط نماینده یکی از این «جفت ژن» (الل یا دگره) والدین هستند.

با استفاده از این روش جدید، محققان موفق شدند متیل‌گذاری دی‌ان‌ای را در یک نسخه از این ژن، و نه در دیگری، هدف بگیرند و اصلاح کنند.

وقتی محققان جنین‌های حاوی ژنوم‌های اصلاح ‌شده را به بدن موش ماده پرورنده انتقال دادند، توانستند فرزندان کامل و رسیده‌ای تولید کنند که به گفته آنان «عملکرد تولید مثلی معمول موش‌های بزرگ‌سال» را داشتند.

فقط یکی از فرزندان زنده این موش به بزرگ‌سالی رسید، اما محققان می‌گویند این مطالعه نشان می‌دهد که پستانداران با استفاده از روش‌های اصلاح ژنتیکی می‌توانند با تنظیم چند منطقه کنترلی نقش‌گذاری شده، بکرزایی کنند.

آنان گفتند این روش باید بیش از این بهبود یابد تا بازدهی آن بیشتر شود، و افزودند امکان بکرزایی پستانداران «راه را در زمینه‌های کشاورزی، تحقیقات، و پزشکی هموار می‌کند.»

همچنین، این یافته‌ها ممکن است به رسیدن به دیدگاه‌های جدیدی در مورد اختلال‌های مادرزادی مرتبط با نقش‌گذاری در انسان نظیر سندروم آنجلمن منجر شود، سندرمی که موجب تاخیر در رشد، بروز مشکلاتی در تکلم و تعادل، و ناتوانی ذهنی می‌شود.