우리는 인간의 무성 생식에 얼마나 가까운가요?

최근의 역사적인 돌파구에서 과학자들은 유전학의 미래와 인류의 번식에 대한 질문을 여는 중요한 이정표 인 남성 정자 없이도 쥐를 번식시킬 수있었습니다.

1932 년 영국의 작가이자 철학자 인 Aldous Huxley는 인간이 더 이상 태어나지 않지만 특정 유전 적 디자인을 가진 실험실에서 만들어진 세계를 묘사하는 디스토피아 예감 인 그의 소설 “A Happy World” (Brave New World) 를 출판했습니다.가장 낮고 억압받는 사람이라 할지라도 사회를 분열시키는 카스트 중 하나에 속합니다.

그 세상에서 가족의 개념은 무효화되었고 신은 “포드”였습니다. 왜냐하면 사슬 생산 모델이 인간이 현재 번식하는 규칙 이었기 때문입니다.

헉슬리의 비전은 어둡고 어두운 시력이지만 과학 기술 개발이 윤리를 잊어 버리면 세상이 멈출 수있는 곳을 보여줍니다. 이 연구가 작성된 지 거의 100 년이 지난 오늘날 우리는 종의 진화와 번식에 대해 점점 더 많은 것을 발견하고 있습니다.인류의 미래에 대한 질문의 문을 열어줍니다.

가장 최근의 돌파구는 불과 몇 주 전에 중국 과학자 그룹이 실험 결과를 세계에 발표했을 때 나왔습니다. 실험 결과는 역사상 처음으로 유전자 조작 기술을 사용하여 단일 알에서 무성하게 마우스를 번식 할 수있었습니다.

이 이정표는 달성하기가 불가능하다고 생각되는 포유류의 무성 번식의 문을 열고 인간에 대한 가능한 실험의 길을 열었습니다.

성적 대 무성 생식

우리가 일반적으로 생각하는 번식은 인간뿐만 아니라 모든 종에서 성적으로 발생합니다. 즉, 수정을 통해 독특한 특성을 가진 새로운 개체를 생산하는 남성과 여성의 두 개체의 유전 물질의 조합에서 발생합니다.

그러나 동물계에는 “처녀”또는 무성 생식의 많은 예가 있는데, 유전 물질이 첫 번째 개체의 정확한 사본 인 다른 개인을 낳기 위해 반드시 여성 인 한 사람 만 참여합니다.

지난 10 년 동안 수행 된 여러 연구에 따르면 이러한 “처녀 출생”은 수컷이 부족한 상황에서 일부 종의 생존 전략의 일부이기 때문에 이전에 생각했던 것보다 자연에서 더 흔하다는 것을 보여주었습니다.

도마뱀, 상어 또는 코모도 드래곤과 같은 많은 복잡하고 큰 동물의 암컷은 “parthenogenesis”라는 과정에서 수컷없이 번식 할 수 있습니다.

이 용어는 그리스어에서 유래되었으며 “처녀 창조”를 의미하며 동물이나 식물이 다른 개인의 유전 물질없이 번식하는 능력을 나타내는 데 사용됩니다.

자연에서 이런 일이 발생하면 극한 상황이 선행됩니다.예를 들어, 여성 코모도 용의 식민지가 무인도에서 어떻게 고립되었고, 분만 발생을 통해 새로운 식민지를 시작하기 위해 남성 개체를 낳은 방법이 문서화되었습니다.

또한 암컷 상어가 임신하여 수컷에게서 완전히 제거 된 수족관에서 출산하는 경우.

그러나 셰필드 대학의 생식 생물 학자 앨런 페이시 (Allan Pacey) 는 그의 연구 중 하나에서 대부분의 큰 동물은 진화론 적 관심이 없기 때문에 가능하더라도 무성적으로 번식하지 않는다고 설명합니다.

이게 무슨 뜻이야?이러한 처녀 출생은 어머니의 유전 적 부하와 동일한 유전 적 부하를 가진 개체를 생산하여 시간이 지남에 따라 유전 적 다양성과 종의 진화 적 적응력을 유발하여 자신의 생존을 감소시키고 위태롭게하기 때문입니다.

이것은 성 생식의 큰 장점으로, 두 개체의 유전자와 각각의 돌연변이를 결합하여 결국 환경 조건에 더 잘 적응하는 개체를 생산할 수 있습니다.

즉, 섹스는 우리가 한 종으로서 살아남는 데 도움이됩니다.

유도된 파르테노제네시스

진화론 적 설명 외에도 문제는 여전히 남아 있습니다. 인간을 포함한 모든 종들이 무성 생식이 가능한가?아주 최근에 우리는 대답에 가까워졌습니다.

앞서 말했듯이 포유류는 무성 생식 가능성에서 제외되었습니다.상어와 도마뱀을 위해 인용 된 것과 같은 극한 상황에서도 무성하게 번식하는 포유류 종의 성격상 사례는 없습니다.

그러나 2004 년 4 월 도쿄 농업 대학에서 일본 과학자들이 발표 한 쥐 “카구야 (Kaguya)” 의 실험실 유발 분만 형성에 의한 무성 번식에 대한 선례가 있습니다.

달의 공주 딸이 대나무 줄기 안에서 아기로 발견되는 일본 민화의 이름을 따서 명명 된 카구야는 실험실에서 두 개의 알로 만든 쥐, 즉 두 마리의 어머니가있는 쥐였습니다.

그의 경우, parthenogenesis는 두 세트의 염색체 중 하나가 일부 세포에서 제거되어 하나만 남기는 “반수체화”라는 과정에서 시작되었습니다.여기에 두 개의 난자가 사용 되었기 때문에 문제는 그 중 하나를 정자와 유사하게 유전자 변형, 특히 일반적으로 유전자의 부계 사본에 의해서만 발현되는 Igf2 유전자를 모방하는 것이 었습니다.

“우리 연구의 목표는 어린 포유류의 발달에 정자와 난자가 필요한 이유를 발견하는 것이 었습니다.” 라고 실험의 리더 인 토모히로 코노 (Tomohiro Kono) 는 당시 말했습니다.

Kaguya는 큰 발전 이었지만, 포유류가 아닌 종과 함께 자연에서 발생하는 무성 생식의 경우와는 다른 두 개체의 유전 물질이 여전히 생성되었습니다.

이것은 PNAS 잡지에 게재되고 중국 과학자 Yanchang Wei, Cai-Rong Tang 및 Zhen-Ao Zhao가 서명 한 기사 덕분에 불과 몇 주 전에 변경되었습니다.

그들은 “DNA 절단 및 접착”으로 널리 알려진 CRIPR-Cas9와 유사한 유전 기술을 설명하여 수정되지 않은 난자에서 시작하여 마우스를 혼자 젊게 만듭니다.

연구자들은 “포유류에서 게놈 각인으로 인해 발생하는 문제로 인해 parthenogenesis가 제한적이다”고 연구자들은이 과정이 “각인 통제의 여러 중요한 영역의 특정 후성 유전 학적 재 작성에 의해 달성 될 수있다”고 지적했다.

과학자들은 CRIPR-Cas9를 사용하여 특정 여성 유전자가 마치 남성 표본에서 나온 것처럼 보일 때까지 인위적으로 편집했습니다.구체적으로, 그들은 난자를 단일 세포에서 140 세포의 배반낭으로 바꾼 다음 동일한 과정으로 형성된 192 개의 배아를 취하여 여러 마우스에 이식했습니다.

이 중 하나만 배아 및 태아 단계를 통과하여 세 마리의 생쥐를 낳았지만 출산 중에 두 마리가 사망했습니다.마침내 젊은이 중 한 명이 살아 있었고, 몸무게가 정상보다 작았지만 건강해졌고 성인이되었을 때 자연스럽게 번식 할 수 있었던 여성이었습니다.

연구자들은 포유류의 parthenogenesis가 실현 가능하다고 결론을 내렸지 만 실제 응용 분야에서 사용되기 전에 훨씬 더 많은 작업이 필요하다는 것을 알고 있습니다.그들은이 과정이 농업 발전과 의약품 생산에 사용될 수 있다고 말합니다.

인간 분만 발생?

중국 과학자들의 발견이 포유류에서 무성 생식의 문을 열었지만 이것이 인간에게 가능한지에 대한 간단한 대답은 여전히 아니오입니다.

이론적으로는 실험실에서 인간 여성의 난자를 변경하여 마우스와 유사한 과정을 거치고 한 개인으로부터 임신을 달성 할 수 있지만, 그것이 가능한지 확실하지 않으며 그러한 검사를 수행하는 것은 매우 복잡한 윤리적 딜레마를 수반합니다.

또 다른 흥미로운 질문은 이것이 편리한지 여부입니다. 헉슬리의 디스토피아와 비슷한 무성 생식에서 인간을 생산하는 것입니다.

다시 말하지만 대답은 '아니오'이지만 윤리적 또는 도덕적 딜레마 때문이 아니라 생존 딜레마 때문입니다.

우리는 유전 적 다양성이 적을수록 종이 더 취약하다는 것을 이미 알고 있으며, 역사를 통틀어 균질 유전자를 생산하여 자신을 번식시키는 지점에 도달하는 것이 적절하지 않은 이유를 보여주는 예를 찾을 수 있습니다.유럽 왕실의 질병 및 기형의 병력과 마찬가지로 대부분이 관련이 있습니다.

궁극적으로 인간의 무성 생식 가능성을 구체화하기위한 과학적이고 윤리적 인 길은 길지만, 상상할 수없는 과학의 다른 많은 진보와 마찬가지로 우리는 이미 첫 걸음을 내딛었습니다.

계속 읽기