Zvětšit obrázek

A – nahoře průřez varletem tripoidního neplodného samce lososa, dole varle triploidního neplodného lososa osazené spermatogoniemi pstruha. Ve varleti se tvoří pstruží spermie.
B- nahoře pohled na vaječník neplodné samice triploidního lososa, dole vaječník neplodné triploidní samice osazený pstružími spermatogoniemi. Vpravo jsou snímky zachycující fluorescenci pstružích buněk danou expresí genu GFP
C - potomek lososů nesoucích v pohlavních žlázách pohlavní buňky pstruha. Na výřezu jsou patrné zakládající se pohlavní buňky nesoucí zeleně fluoreskující protein.
D – vlevo lososí táta a máma, vpravo jejich pstruží potomci

Japonští vědci vedení Gorem Yoshizakim z Tokio University zvládli úžasný biotechnologický kousek. Pochlubili se s ním světu na stránkách prestižního vědeckého týdeníku Science. Navázali na předchozí úspěšné pokusy s transplantací spermatogonií u obratlovců.

Zvětšit obrázek

Goro Yoshizaki. Tokio University

Spermatogonie jsou buňky, z kterých ve varleti vznikají spermie. Zásoba spermatogonií se neustále obnovuje. Spermatogonie se dělí tzv. asymetricky. Jedna dceřiná buňka si podrží vlastnosti mateřské spermatogonie, druhá se vydá na diferenciační pouť ke spermii.

Spermatogonie lze z varlat samců získat a vstříknout je do varlete neplodného samce. Spermatogonie se na novém místě uhnízdí a pokud jde vše tak, jak má, začnou produkovat spermie. Samci se vrátí plodnost. Může se stát otcem cizích potomků (vzniklé spermie nejsou z genetického hlediska jeho).

Již před deseti lety se povedla transplantace spermatogonií u hlodavců. Zdařil se dokonce přenos mezi blízkými druhy. Myšák pak produkoval oplození schopné spermie potkana. Spermatogonie evolučně vzdálenějších druhů mohou ve varleti neplodného samce přežívat, někdy dokonce nakročí k vývoji ve spermii, ale vývoj nedokončí.

Připomeňme, že u kura domácího zvládl tenhle postup český tým vedený Pavlem Trefilem z Biopharmu. Prvním kohoutem s cizími spermiemi byl Eda, s nímž se mohla česká veřejnost seznámit např. na stránkách Lidových novin, VTM-Science, Vesmíru a dalších periodik. Eda se objevil i na Oslu. Vědci ho znají z časopisu Biology of Reproduction.

Zvětšit obrázek

Mikroinjekce spermatogonií do pohlavní žlázy triplodiního lososa

Yoshizaki provedl mezidruhový přenos spermatogonií u ryb. Spermatogonie přenesl z pstruha na lososa. Novum jeho počinu spočívá v tom, že tak získal nejen plodné samce ale i samice a následně i jejich potomstvo. Jako výchozí materiál použili Japonci lososy, kteří mají tři sady chromozomů místo dvou.

Zvětšit obrázek

Český kohout Eda z dílny českých vědců vedených Pavlem Trefilem sice patří k plemeni leghorn, ale spermie má vypůjčené od kouta černých minorek.

Tyto ryby vznikají v důsledku umělého zásahu, který naruší zrání pohlavních buněk. Tzv. triplodiní ryby jsou neplodné. Rostou jim sice pohlavní žlázy – varlata samcům a vaječníky samicím – ale ty jsou prázdné, bez pohlavních buněk. Yoshizaka vpravil do pohlavních žláz neplodných triploidních lososích samic a samců spermatogonie pstruha. Samci z nich začali tvořit spermie. Samice je proměnily ve vajíčka. Po vytření obou ryb s „podstrčenými“ pohlavními buňkami přišli na svět malí pstruzi.

Metoda přenosu spermatogonií najde uplatnění při záchraně rybích druhů ohrožených vyhubením ( k těm patří např. četné druhy lososů). Dá se s výhodou použít i pro tvorbu geneticky modifikovaných ryb, protože spermatogonie lze před transplantací podrobit cílenému zásahu do dědičné informace.
 

Pramen: Science