במחקר ארוך־טווח שנמשך שני עשורים ופורסם השבוע בכתב העת Nature Communications, מדענים מאוניברסיטת יאמאנאשי שביפן הצליחו לשכפל עכבר יחיד במשך 58 דורות רצופים – הישג שלא נרשם מעולם ביונקים. אולם בסוף הדרך, הקו הגנטי הגיע אל גבולו: הצאצאים המשובטים של הדור ה־58 לא שרדו מעבר ליום לידתם.
הניסוי, שהחל בשנת 2005 בהובלת החוקרים פרופ' סאיאקה ואקיאמה ופרופ' טֵרוּהיקו ואקיאמה, התבסס על אותה טכניקת העברת גרעין תא ששימשה לשיבוטה של הכבשה דולי. בשלביו הראשונים התקדם הפרויקט בהצלחה מסחררת - הדורות הראשונים נולדו בריאים וזהים לחלוטין לעכבר המקורי, ושיעורי ההצלחה אף השתפרו עם הזמן. כדי לשפר את היציבות הגנטית, החוקרים השתמשו בתרכובת כימית בשם טריקוסטטין A, שנועדה למנוע מטעויות בתכנות הגנומי להצטבר.
אך לאחר כ־25 דורות הצליחו החוקרים לזהות את תחילת ההידרדרות: התברר כי כרומוזום X הולך לאיבוד בתדירות גבוהה יותר, והצטברות המוטציות - מיקרוסקופיות ומבניות כאחד - הוכפלה כמעט בכל דור עוקב. כשנולדו עכברי הדור ה־58, כבר לא נותר מקטע גנטי יציב דיו שיאפשר חיים תקינים.
תיאוריה שמתגשמת במעבדה
הממצאים מהווים אישוש ניסויי ראשון ל־"ראצ'ט של מולר" (Muller’s Ratchet) – תיאוריה לפיה אורגניזמים המתפתחים ברבייה לא טבעית (כלומר ללא ערבוב גנטי שקורה בטבע) צוברים בהדרגה מוטציות מזיקות, עד להתמוטטות גנטית בלתי נמנעת. “התוצאות שלנו תואמות באופן מובהק את עקרון הראצ'ט של מולר”, כתבו החוקרים. “ללא רבייה מינית, הצטברות השגיאות הגנטיות הינה תהליך מתמטי סופי”.
עם זאת, בניסוי עקבי נוסף גילו המדענים גם קרן אור: כשהחוקרים הרבו את אחד הדורות המאוחרים של העכברים המשובטים עם עכברים רגילים, הצאצאים שנולדו – ונכדיהם – היו בריאים ופוריים, והבעיות שנצפו בשיבוטים נעלמו כמעט לחלוטין. במילים אחרות, רבייה רגילה הצליחה “לאפס מחדש” את המערכת הגנטית.
השלכות על עתיד השימור הביולוגי
למסקנות המחקר יש משקל עצום עבור תחום שימור המינים באמצעות שיבוט, שבו מנסים מדענים להציל בעלי חיים נדירים באמצעות שכפול תאים שמורים. המחקר היפני מוכיח כי אף שטכנולוגיות השיבוט יכולות לשמר קווים גנטיים במשך עשרות דורות, אין בכוחן להחליף את מנגנון הריפוי הטבעי - הילודה הטבעית.
"הממצאים שלנו מאשרים כי היתרבות בצורה טבעית היא מרכיב בלתי ניתן להפרדה מהישרדות ארוכת טווח של יונקים", סיכמו החוקרים. "השיבוט עשוי לתמוך בשימור גנטי זמני, אך לעולם לא יוכל להוות תחליף אמיתי לצורה הטבעית."
0 תגובות