Muis met jongen zonder DNA van een mannetje

Muizen baren jongen zonder vader

Maagdelijke geboorten waren bij zoogdieren vrijwel onmogelijk. Maar nu hebben wetenschappers muizenjongen geproduceerd met één ouder via genetisch gemanipuleerde, onbevruchte eitjes.

Maagdelijke geboorten waren bij zoogdieren vrijwel onmogelijk. Maar nu hebben wetenschappers muizenjongen geproduceerd met één ouder via genetisch gemanipuleerde, onbevruchte eitjes.

Yanchang Wei

Maagdelijke geboorte, of parthenogenese zoals biologen zeggen, is ongebruikelijk in de natuur.

Toch kunnen sommige reptielen, vissen en slakken zich aseksueel voortplanten. De komodovaraan is het grootste dier waarvan bewezen is dat onbevruchte eitjes zich tot een embryo kunnen ontwikkelen zonder zaadcellen.

Maar mensen en andere zoogdieren kunnen zich alleen voortplanten als de eitjes van het vrouwtje bevrucht worden door het sperma van het mannetje.

Een onderzoeksteam van de Shanghai Jiao Tong-universiteit in China is er echter in geslaagd een muis een nest jongen te laten baren – met alleen onbevruchte eitjes. Er kwamen dus geen mannelijke genen aan te pas.

Wetenschappers lossen oud probleem op

Als zoogdieren zich normaal voortplanten, wordt het DNA van het mannetje en het vrouwtje vermengd, waardoor de jongen twee kopieën van elk gen krijgen – een van de moeder en een van de vader.

Sommige van deze genen worden ingeschakeld en andere uitgeschakeld afhankelijk van of ze van de moeder of vader komen. Dit wordt genomische imprinting genoemd.

Eerdere experimenten met maagdelijke geboorte zijn vaak mislukt omdat de in- en uitgeschakelde genen niet nagebootst konden worden.

Bij het nieuwe experiment namen de Chinese onderzoekers een onbevruchte eicel van een vrouwtjesmuis met twee kopieën van elk chromosoom en injecteerden ze met een speciale techniek een enzym in de eicel, dat aan specifieke plaatsen op het DNA bleef plakken.

Zo konden ze genen in een deel van het chromosomenpaar aan- en uitzetten, waarmee ze de chromosomen nabootsten die een mannetjesmuis zou leveren.

Slechts één muis groeide op

Als de eicel zich had gedeeld, konden de onderzoekers de ene eicel ‘bevruchten’ met zijn eigen gemanipuleerde zustercel. En zo kwam het biochemische proces op gang waarmee het eitje uitgroeide tot een embryo.

Het team paste de techniek toe op 220 onbevruchte muizeneitjes, waarna 192 embryo’s in muizen werden overgebracht. Slechts één muis baarde echter een nest van drie jongen, waarvan er één volwassen werd.

Dit is niet de eerste keer dat de wetenschap erin geslaagd is zoogdieren te produceren zonder vader.

Techniek kan ziekten bestrijden

In 2004 verwekte een Japans onderzoeksteam de muis Kaguya zonder sperma of seksueel contact. Ze gebruikten twee eicellen, waarvan er een het embryo zou produceren, terwijl de tweede de bijdrage van een zaadcel aan het DNA zou simuleren. Kaguya had dus twee moeders.

Het nieuwe experiment is wel het eerste waarbij een zoogdier bevrucht is zonder genen van buitenaf – en met slechts één ouder.

De ontdekking zou bij de mens meer kennis kunnen opleveren over genetische ziekten die ontstaan tijdens genomische imprinting.

En mogelijk kan de nieuwe methode ziekten voorkomen als het Prader-Willi-syndroom, waarbij kinderen geboren worden met een constant hongergevoel en een ontwikkelingsachterstand, of het Beckwith-Wiedemann-syndroom, dat bij kinderen tot een verhoogde kans op kanker kan leiden.