Ученые из японского Университета Яманаши смогли клонировать мышей из высушенных и замороженных клеток кожи их хвостов. Как сообщает Science Alert, клетки кожи были высушены с помощью процесса, который называется сублимационной сушкой.
Он позволяет, например, высушить и хранить ягоды или питание для астронавтов. Вместе с тем, считалось, что лиофилизация разрушает клетки. Теперь же ученые доказали, их них можно вырастить полноценные, жизнеспособные и фертильные клоны. Это важно, поскольку хранение эмбрионов в жидком азоте является очень дорогостоящим процессом, а условия хранения легко нарушить в случае стихийных бедствий.
Сублимационная сушка – это щадящий, хотя и интенсивный процесс. Объекты замораживают в несколько этапов, пока температура не опустится до -80 градусов Цельсия. А затем их помещают в вакуумную камеру под высоким давлением.
Этот процесс превращает воду в лед, при этом крупные кристаллы льда не пробивают стенки клеток, а давление превращает воду из твердого состояния в газ, который затем высасывается из продукта. Процедуру повторяют несколько раз, пока предмет не станет легким и хрустящим, но при этом сохранит большую часть своей структуры.
В основном сублимационную сушку используют в пищевой промышленности, что позволяет сохранять питательные вещества и вкус продуктов в первозданном виде. Кроме того, процесс применяют в фармацевтике, а иногда и в таксидермии.
После того, как высушенный продукт прибывает в место назначения, его можно регидрировать, сохранив многие свойства прежними. Подобный процесс успешно применяется уже несколько десятилетий. Но провернуть нечто подобное с живыми клетками очень сложно.
Пока эта же группа исследователей проводила эксперименты с хранением лиофилизированной спермы в ящике стола (без контроля температуры) более года и на Международной космической станции более пяти лет. В результате удалось получить жизнеспособное потомство, но наилучший результат был получен с подростковыми образцами.
Ученые отмечают, что сублимационная сушка может быть наилучшим способом хранения генетических ресурсов на протяжении длительного времени. Вместе с тем, пока единственными клетками, которые дают потомство после прохождения подобного процесса, являются зрелые сперматозоиды.
При клонировании же исследователям необходима нерепродуктивная клетка (называемая соматической клеткой) со всей ДНК животного. Этот пакет ядер, наполненный ДНК, затем можно вставить в яйцеклетку, и начать процесс выращивания зародыша.
В ходе исследования ученые использовали соматические клетки, которые были высушены и заморожены, а затем хранились при -30 градусах Цельсия. Клетки погибли, а ДНК была в значительной степени повреждена, но команда смогла извлечь остаточную генетическую информацию и поместить ее в новые клетки, которые стали линиями клеток эмбрионов.
Затем из клеточных линий извлекли ядерную информацию и перенесли в новый эмбрион, который и стал зародышем мыши.
Отмечается, что это очень долгий и сложный процесс. Вероятность успеха на каждом из его этапов составляет 0,2%. То есть, ниже, чем у клонирования овечки Долли. Некоторые мыши также были неидентичными клонами, неся генетические аномалии из-за повреждения ДНК.
Вместе с тем, если метод удастся усовершенствовать, со временем он может успешно использоваться и в других областях.