Химеризм
Первая химера.
По версии исследователя Эрин Мартин, первой человеческой химерой, описанной учеными, стала некая миссис Маккэй из северной Англии. В 1953 году 33-летняя британка решила сделать доброе дело — впервые сдать кровь для нуждающихся. Когда ученые в лаборатории попытались определить, какая группа крови у женщины, они пришли в замешательство: в образцах оказались клетки сразу двух разных групп. Доктора дважды проверили, не смешалась ли кровь двух доноров и была ли соблюдена технология перевозки. Однако все проверки оказались успешными, и ошеломленные медики отправили образцы крови в Лондон к специалисту-гематологу Роберту Рэйсу.
Лондонские ученые были крайне озадачены результатами: считалось, что один человек в принципе не может иметь две группы крови сразу. Однако Рэйс вспомнил, что некоторое время назад читал статью своего коллеги о похожем явлении у коров: у двух новорожденных телят-близнецов оказалось по две группы крови у каждого. Гематолог решил, что и у миссис Маккэй был близнец, и его кровь попала в ее кровеносную систему, пока они вместе были в утробе матери. Предположение ученого подтвердилось: британка призналась, что у нее действительно был брат-близнец, однако он умер, когда ему было три года.
Таким образом миссис Маккэй неожиданно для себя оказалась химерой. До этого исследователи находили подобные аномалии в растениях и у животных, однако считали, что в случае с человеком такое невозможно. Донором миссис Маккэй так и не стала — кровь одновременно двух групп не подходила обычным людям. Рэйс же был так впечатлен, что написал письмо другу-иммунологу: «Разве это не чудесно, что кровь давно погибшего брата продолжает течь по ее венам?» По его словам, вероятнее всего со временем клеток погибшего брата становилось все меньше и меньше. Однако ученые никак не проверили эту гипотезу.
Родители, которые никогда не рождались.
Но если миссис Маккэй всего лишь не смогла стать донором, неназванному 34-летнему американцу и его жене пришлось пережить непростое выяснение отношений — ДНК-тест показал, что мужчина не являлся отцом собственного ребенка. В июне 2014 года пара обратилась к генетику Барри Старру. Они спросили, каким образом у их ребенка, зачатого с помощью ЭКО, оказалась группа крови, которой нет ни у его отца, ни у матери. Тест на отцовство подтвердил опасения, и американцы предположили, что в клинике использовали не его генетический материал. Пара даже наняла адвоката для разбирательств, но ошибки быть просто не могло: американец был единственным белым мужчиной, сдавшим сперму.
Старр посоветовал паре сдать комплексный тест на родство. Его результаты показали, что мужчина приходится собственному сыну дядей. Тогда ученый понял, что имеет дело с химерой, тем более, что у отца была своеобразная пигментация кожи: в темную и светлую полоску, как у зебры. В детстве ему даже приходилось врать, что он жертва пожара, чтобы его не дразнили другие дети. Старр попросил мужчину сдать анализ на химеризм, и исследование уже показало, что в то время как в его слюне содержится другой набор генов, десять процентов клеток спермы совпадают с набором ДНК его сына. Мужчину официально признали химерой и родителем ребенка, хотя на самом деле его отцом был поглощенный им в утробе брат.

В 2002 году в подобной ситуации оказалась американка Карен Киган. Ей срочно потребовалась пересадка почки, все три сына были готовы помочь 52-летней матери и стать донорами. Однако анализы показали, что двое из них не являются ее родными сыновьями. Киган сообщили об этом по телефону и завалили вопросами о детях: месте их рождения, весе, росте и особенностях внешности. По словам доктора Лина Ухла, врачи поначалу решили, что Киган им врет и усомнились в ее адекватности. Долгое время врачи не могли обнаружить в ее теле клетки, идентичные клеткам ее детей. В итоге женщина вспомнила, что ей недавно удалили лимфоузел, докторам удалось найти его в лаборатории, он и стал доказательством.
Дальнейшие тесты показали, что у большинства клеток женщины был один набор генов, а у клеток шейки матки другой. Именно этот набор и переняли ее дети, объяснил доктор Лин Ухл, занимавшийся ее случаем. Он сформировался благодаря тому, что Киган в утробе матери на ранних сроках беременности поглотила свою сестру-близнеца. Сестра, по сути, и стала матерью детей американки, хотя никогда не рождалась. Ее случай подробно описало издание The New England Journal of Medicine, и эта публикация сыграла значительную роль в жизни уже другой американки по имени Лидия Фэйрчайлд.
Когда беременность не доказательство материнства.
Если у Киган возникли проблемы с пересадкой почки, то 26-летняя Фэйрчайлд из-за химеризма чуть не лишиласьсобственных детей. Она была беременна третьим ребенком, когда развелась со своим мужем и потребовала от него выплаты алиментов. Оба родителя сделали тест на подтверждение родства со своими детьми, в ходе которого выяснилось, что у детей и матери не совпадают наборы ДНК. Фэйрчайлд немедленно обвинили в мошенничестве с участием суррогатной матери, а прокуроры потребовали изъять ее детей. Женщина была в шоке: «Я знала, что я выносила и родила их. У меня не было даже тени сомнения в моей правоте, а они сказали мне, что я не рожала собственных детей».
Когда подошел срок рожать третьего ребенка, суд постановил, чтобы на родах присутствовал наблюдатель, который должен был убедиться, что у женщины и новорожденного немедленно возьмут образцы крови на анализ. Две недели спустя ДНК-тест показал, что американка не была матерью и этого ребенка. Следствие зашло в тупик.
К счастью, адвокат женщины в поисках аргументов наткнулся на статью о Карен Киган и настоял на более подробном анализе клеток Фэйрчайлд. Генетическая экспертиза показала, что кожа и волосы Лидии содержат один геном, а шейка матки — другой, соответствующий набору генов ее детей. Все обвинения с женщины были сняты, и она, в конце концов, смогла получить алименты. Фэйрчайлд благодарит за это Киган: «Вероятно, у меня бы отобрали детей, если бы не ее случай. Никому бы не пришло в голову предположить, что я химера и свой собственный близнец».
Сложно оценить, сколько всего людей в мире страдает химеризмом. Куда более распространенным явлением является микрохимеризм, когда в организме оказывается небольшая колония чужих клеток. Ученые подозревают, что ему подвержено большинство беременных женщин, как минимум во время вынашивания плода. В 2015 году было проведено исследование, в котором специалисты изучили тела 26 женщин, умерших во время беременности или в течение месяца после родов. В клетках их почек, печени, легких, сердца и мозга были обнаружены клетки плода: все они содержали Y-хромосому, которая содержится только в мужских клетках. Все погибшие женщины вынашивали мальчиков. Чуть ранее, в 2012 году, другое исследование показало, что в клетках мозга 37 (63 процента) из 59 изучаемых женщин, родивших мальчиков, оказались мужские хромосомы. Самой старой из них было 94 года, что доказывает — иногда клетки могут оставаться в теле женщины всю жизнь.
Тэйлор Махл.
Американка Тейлор Махл (Taylor Muhl) стала моделью, несмотря на то, что всю жизнь стеснялась своего огромного родимого пятна на животе.
С рождения правая часть живота Махл была гораздо более темного оттенка, чем левая, также девушка страдала от многочисленных проблем с иммунитетом. Кроме того, у одной части живота была аллергия на металл (когда девушка прикладывала к ней металлические предметы, начиналась аллергическая реакция), другая сторона живота не имела такую аллергию.
Уже во взрослом возрасте врачи диагностировали модели химеризм — редкое генетическое состояние, когда человек совмещает в себе два набора ДНК. Оно развивается при поглощении одним близнецом другого в утробе на ранних стадиях эмбрионального развития. Мать Махл рожала дома и не делала УЗИ, поэтому не знала, что изначально была беременна близнецами. По ее словам, в детстве модель просила покупать такую же одежду, как у ее лучшей подруги и часто спрашивала, не близнецы ли они.
После того, как Махл узнала о своем диагнозе, она перестала скрывать родимое пятно, так как захотела, чтобы о химеризме узнали как можно больше людей. «Раньше я просила фотографов убрать мою особенность при обработке снимка, но теперь чувствую себя увереннее. Я хочу, чтобы все знали, что не имеет значения, если вы не такой как все из-за какого-либо заболевания, в мире найдется место каждому», — объяснила свое решение Махл.
Лилия Фейрчайлд
Тейлор Махл
Коты-химеры
Кот из Аргентины
Собаки-химеры
Хромосомы человека (Мужские-Женские)
Женские хромосомы
Мужские хромосомы
Увеличение 1600х, объектив иммерсионный, метод наблюдения "Светлое поле"
Снимал давно, на "тапок" :) путной камеры тогда у меня еще не было.
Открытие «певчей» хромосомы
Фото Е. Шнайдер
Почему певчие птицы так разнообразны, а их песни – прекрасны и удивительны? Может быть, этими эволюционными достижениями они обязаны одной необычной особенности своего генома? История открытия, рассказанная в новом выпуске журнала «НАУКА из первых рук», началась с курьеза. Два десятилетия назад у бразильской зебровой амадины, птицы из отряда воробьинообразных, в половых клетках была обнаружена «лишняя» хромосома. Сегодня, благодаря работам российских генетиков, это исключение превратилось в правило – для певчих птиц
Хромосомы представляют собой структуры из ДНК и белков, служащие для хранения, реализации и передачи наследственной информации. В обычных (соматических) клетках организма они обязательно встречаются парами – одну из них мы получаем от матери, другую от отца. А мужские и женские гаметы несут, соответственно, половинное число все тех же хромосом.
Однако у небольшой певчей птицы – аргентинской зебровой амадины, в 1998 г. в половых клетках была найдена лишняя крупная макрохромосома, которая отсутствовала в соматических клетках. Эту хромосому так и назвали: хромосома половых клеток (ХПК). Она присутствовала в клеточных предшественниках яйцеклеток и сперматозоидов, но в при последующем клеточном делении самцы ее теряли. В 2014 г. эта «исключительная» хромосома была найдена у японской амадины, близкой родственницы зебровой, что не помешало ей остаться в длинном списке биологических исключений.
В 2015 г. новосибирские генетики случайно обнаружили ХПК еще у одной певчей птицы – ласточки-береговушки. А затем, уже в результате целенаправленного поиска – у бледной береговушки, деревенской ласточки, мухоловки, щегла… ХПК была обнаружена у 16 видов птиц из 9 семейств подотряда певчих птиц, включая амадин. При этом исследователи не нашли ХПК ни у одного из 10 других видов, принадлежащим 5 другим отрядам. Следовательно, ХПК уже была у общего предка певчих птиц около 35 млн лет назад, либо около 50 млн лет назад у общего предка всех воробьиноообразных. Но что с ней происходило в течение этого времени?
Используя молекулярные ДНК-зонды к ХПК и «расшифровав» последовательности ХПК, выброшенные из мужских половых клеток, генетики смогли сравнить их генетическое содержания у разных видов и реконструировать примерный сценарий возникновения и эволюции этой исключительной хромосомы. Предположительно, она впервые появилась у предка певчих птиц в результате «удвоения» дупликации одной из микрохромосом. При этом в ней случайно оказались гены, полезные для развития и функции половых клеток, и эта мутация была подхвачена естественным отбором. Затем в ХПК переносились копии различных генов и повторов ДНК c других хромосом и самой ХПК. Процесс этот в разных «родословных» линиях птиц происходил по-разному: в некоторых хромосома увеличивалась в размерах, а в некоторых, напротив, укорачивалась.
Сегодня остается открытым вопрос: как повлияла ХПК на видообразование у певчих птиц? Как известно, драйверами эволюции у животных являются мобильные генетические элементы, которые и новые гены формируют, и регуляцию старых меняют, и хромосомы перестраивают. В этом смысле по сравнению с млекопитающими геном птиц достаточно консервативен: чтобы научиться летать, им пришлось пожертвовать большей частью мобильных генетических элементов. Может быть, большое разнообразие ХПК у разных видов певчих птиц говорит о том, что именно она стала «точкой приложения» генетической изменчивости, не затрагивая основной геном. Но даже если ХПК и стала основой стремительного видообразования среди певчих воробьинообразных птиц и каким-то образом оказалась причастна к эволюции их певческой способности, то как она это сделала, пока неизвестно.
Примечательно, что к заключению о том, что ХПК широко распространена среди певчих птиц, практически одновременно пришли три независимые исследовательские группы, работавшие на разном материале. Но российские генетики оказались первыми: в июне 2019 г., ровно через 4 года после «первой ласточки» их статья была напечатана в одном из ведущих международных журналов Proceedings of the National Academy of Sciences, а ее анонс вместе с фотографией красногрудой певчей птицы – снегиря, украсил его обложку.
Фото снегирей Е. Шнайдер. Опубликовано на обложке журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). Публикуется с согласия издателя
Кроме Кощея есть кто-нибудь еще бессмертный?
Живое существо не может быть бессмертным 1) из-за несчастных случаев; 2) из-за апоптоза клеток при достижении предела Хейфлика – клетка организма ограничена в количестве делений, для большинства клеток человека этот предел равен 52.
Такое старение клетки называется репликативным и обусловлено оно тем, что на концах хромосом есть колпачки-теломеры, которые при каждом делении укорачиваются.
А у вот бактерий в большинстве случаев хромосома имеет замкнутую кольцевую форму, хромосомная ДНК укомплектована в виде суперспирализованных петель, теломеров нет, и поэтому бактерии не ограничены числом делений, то есть, фактически бессмертны.























