10 z nejchytřejších experimentů, které byly někdy provedeny s embryi zvířat

Embrya jsou už trochu divné. V určité fázi jsou pokryty malými nopkami, které se stanou nohama nebo ploutvemi nebo ocasy nebo křídly. Ale ve vědecké laboratoři, můžete dělat embrya dokonce smysluplnější. Můžete je spojit dohromady. Můžete je pěstovat na špatných místech. Můžete dokonce přidat kusy patřící k různým druhům.

10 Transplantace mozku na kuřecí mozku

S malou operací mozku můžete vytvořit kuře, které se chová jako křepelka. V konceptu je to dost snadné. Nejprve vyřezáte kus z mozku kuřecího embrya a vyměňte ho za ekvivalentní kus z mozku křepelčího embrya. Nakonec utěsníte vejce a necháte kousky mozku růst dohromady.

Když se objeví vajíčka, budete mít nové stvoření se smíšenými sady instinktů: částečné kuřecí maso a křepelky. Stejně jako křepelka - jako toto divné malé stvoření (a jakým způsobem) bude záviset na tom, jaké části mozku jste přenesli. V souboru zpráv publikovaných po dobu 13 let vytvořili vědci několik různých odrůd. Patří sem kuřata, která dělala zvuky jako křepelky, kuřata, která se vrhla na hlavu jako křepelka, a kuřata, která upřednostňovala zvuky křepelky před zvuky ostatních kuřat.

Bohužel tyto experimenty jsou krátkodobé. Křepelčí mozkové mozky jsou nestabilní. Nedávno po vylíhnutí začne tělo kuřat rozpoznávat tkáň křepelky jako cizí a odmítne transplantaci.

Je také opravdu těžké provést reverzní experiment. Křepelčí hlavy jsou menší než kuřecí hlavy. Pokud se pokoušíte napichat kousky mozku kuřecího mozku do křepelky, prostě tam nebude prostor a zvíře zřejmě nebude.

9Panda-Rabbit embrya v kočičí děloze

Pokud se pokoušíte klonovat králíka, budete potřebovat alespoň tři králíky. První králík zajistí DNA, druhý dá vajíčko a třetí bude sloužit jako náhradní matka, nesoucí klonované embryo v děloze. Ve skutečnosti, protože klonování zřídka funguje na první pokus, budete pravděpodobně potřebovat mnohem více králíků.

Pokud se pokoušíte klonovat ohrožené druhy, jako je obří panda, věci se stanou ještě obtížnějšími. Králíci jsou levné a skvěle bohatí. Pokud jich několik z nich neudělá, nebo pokud se jejich zabíjení jeví jako nejjednodušší způsob, jak sbírat vajíčka, lidé pravděpodobně nebudou v ulicích zahubit. Ale ohrožený druh samozřejmě nemůže být stejným způsobem ohrožen. Chcete-li tento problém vyřešit, můžete zvážit outsourcing některé práce do druhů, které nejsou ohroženy. V tomto novém scénáři by ohrožené druhy poskytovaly DNA pouze. Mezitím neohrožený druhý druh přebírá obtížnou a nebezpečnou práci v poskytování vajíček a děloh.

Jeden výzkumný dokument z roku 2002 využil tento přístup. Vědci sklízeli vejce od králíků, odstranili DNA, pak je roztavili s buňkami z pandy. Tyto nové panda-králičí buňky se začaly rozdělovat stejně jako normální panda embrya by se dalo očekávat. Zatím je vše dobré.

Pak se věci začaly špatně. Když se vědci pokusili přenést embrya na králíky, neměli úspěch. Takže - a tady je to, kde se věci začínají neobvykat - rozhodli se, že přijmou třetí druh. Počínaje 21 ženské kočky se podařilo impregnovat nejméně jeden ze dvou panda-králičích embryí. Bohužel, kočka zemřela na pneumonii o několik týdnů později, dlouho předtím, než by mohla porodit.

Nakonec nebyly žádné panda klonů. Vědci se podařilo pouze vytvořit krátkotrvající mash-up: panda DNA, zastrčený do králičích buněk, zastrčený uvnitř dělohy kočky.

8Spojená žabka-tápařka

V přírodě jsou dvojčata spojená geneticky shodná. Ale v laboratoři, s malým chirurgickým zákrokem, můžete vytvořit neidentické spojené zvířata.

Například v jednom článku z roku 1979 vědci spojili dvě embrya žáby patřící k různým druhům. Prořízli do boků embryí, spárovali je a nechali rostliny narůstat. Voila: spojená embrya. Rana esculenta napravo; Rana dalmatina nalevo.

Klíčový rozdíl mezi R. esculenta a R. dalmatina je, že se vyvíjejí různými sazbami. Obvykle, R. esculenta trvá dvakrát déle. Ale s propojenými těly se jejich vývojové časy změnily. R. esculenta zrychlil a R. dalmatina zpomalil. Skoro se setkali uprostřed - ale ne docela. Když R. dalmatina polovina se stala žabí, R. esculenta zaostávalo za ním, stále je to hůlka. To představovalo vážný problém. Tadpoles tráví celý svůj čas ve vodě, ale žáby potřebují dýchat vzduch. Neexistovalo prostředí, v němž by obě poloviny propojeného páru mohly přežít.

Nakonec některé z nepohodlných párů zemřely samy. Žabka polovina utopila nebo polovina mýdla zemřela kvůli nedostatku vody. Když bylo zřejmé, že situace je beznadějná, zbývající páry byly vědeckými pracovníky vyhnány.

7Křesťanská kachna

Možná jste nikdy nemysleli na kombinování želvy a kachny, ale jiné to mají. Někteří dokonce navrhli, že výsledek by byl rozkošný. Představte si čtyřnohou kachnu s pláštěm želvy na zádech a šťastně si projíždějte vodou.

Ve skutečnosti se tato kombinace považuje za nepravděpodobnou, protože korytnačky a kachny jsou velmi odlišné. Jejich poslední společný předek žil před přibližně 255 miliony let, ještě před první dinosauři. Takže zjevně je nemůžete chovat.

Přiměřenější myšlenka (i když je to "přiměřená" relativní) je kombinovat jejich embrya a doufat, že produkují něco kočky a části kachny. To je přístup, jaký byl i výzkumný dokument za rok 2013. Zástupci vědců provedli dva druhy experimentů. V první, oni vzali buňky od raných kachních embryí a přenesli je na embrya želvy.Ve druhé skupině odebraly buňky z časných embryí želv a přenesly je na kachní embrya.

Zpočátku to vypadalo slibně. Vzhledem k tomu, že embrya rostla, mnoho druhů z druhého druhu zůstalo zachováno. Kachní buňky byly pozorovány v rozvojových očích želv a buňky korytnačky byly pozorovány v rozvíjejících se srdcích kachen. Skvělý. Při vylíhnutí však byly výsledky méně působivé. Žádná z mláďat nebyla zřejmá směs - dětské želvy vypadaly přesně jako dětské želvy a dětská kachna vypadala přesně jako dětská kachna.

Ale při bližším zkoumání vědci našli v několika korytnačkách velmi malé stopy kachny. Například v játrech jedné želvy byly přibližně tři kachní buňky na každých 10.000 želvových buněk. V mnoha jiných orgánech našli podobné stopy. Takže to nebylo úplné selhání. Vědci vytvořili několik korytnaček, i když více než 99,9 procenta želvy a méně než 0,1 procenta kachny. Dobře, nevypadali tak trochu zvláštně a nikdo by neměl zájem platit za ně v obchodě s domácími zvířaty. Ale možná je to začátek?

6Znášet ovčí embrya u králíků

Ovce jsou potíže při přepravě. Takže pokud byste se snažili přesunout jen ovčí embryo mezi kontinenty, raději byste nechal svou matku za sebou. V ideálním případě byste přenesli embryo na levnou, zvládnutelnou přepravní kontejner a umístit ji do letadla. Žádné blbnutí, žádný rozruch. Dnes bychom tento problém mohli vyřešit zamrznutím embrya a jeho zasláním za studena. Ale v šedesátých letech vědci tento trik ještě nezvládli.

Proto jeden dokument z roku 1962 navrhl mnohem cizí řešení: pomocí králíků jako skladovacích kontejnerů. Ve studii byly embrya ovcí odstraněna z jejich matek, poté převedena do falešných zkumavek králíků. Pak, za nízkou cenu pouhých 8 liber na hlavu, náhle těhotné králíky létaly z Anglie do Jižní Afriky.

Konečně, poté, co strávili více než 100 hodin u králíků, byly embrya odstraněny a přeneseny do druhé skupiny ovcí, která sloužila jako náhradní matky. O měsíce později se narodilo několik jehňat. Bohužel, věci skončily špatně pro králíky (obvykle to dělají). Těsně před tím, než byly embrya odstraněny, byli náhradníci zabiti. Potom, jako podmínka jejich povolení pro dovoz z Jižní Afriky, byly těla spálena.

5A Myší kuře (se zuby)

Mezi myší a kuřaty je mnoho rozdílů. Pro začátek myši mají zuby a kuřata nejsou. K vytvoření těchto zubů potřebuje myší embryo dvě tkáně. Tkáň 1 vysílá signál "Formy zubů!", Zatímco tkáň 2 poslouchá a buduje zuby.

Kuřata mají také tkáně 1 a 2. V průběhu jejich vývoje však ztratili několik genů pro zub. Výsledkem je, že kuřecí tkanina 1 je stále schopna vyslat signál "Formy zubů!", Ale kuřecí tkanina 2 ji již nemůže poslouchat.

Prokázaly to pokusy o mix-match. V článku z roku 1980 vědci položili kuřicovou tkáň 1 a myší 2 do očí myší. V příspěvku z roku 2003 přidali myší tkáň 2 do kuřecích embryí. V obou případech tyto myší kuřecí kombinace vytvořily zuby. Kuřecí tkanina 1 vyslala řád a myší tkáň 2 to poslechlo.

U kuřecí tkáně 1 měly být tyto experimenty vítanou změnou tempa. Po miliony let marně vysílala signál "Formy zubů!" V každém kuřecím embryu, který kdy dorazil. Konečně pracovat s tkáně, která následovala po jeho objednávkách, musí být radost.

4Goat-Ibex "Dvojčata"

V přírodě roste embryo ibex v děloze matky. Po asi 160 dnech se narodí. Pokud je ibexové embryo umístěno v novém prostředí - jako kozí děloha - uspořádání funguje méně. Přesně tak, proč je nejasné. Možná, že kozová děloha cítí, že něco kolem ibexu je něco kousek. Nebo snad ibex má potíže s tím, jak se vyrovná. V obou případech se ibex přeruší.

V roce 1999 vědci našli řešení pomocí kozy, která již byla těhotná. Za prvé nechali ženskou kozu počat dítětem přirozeným způsobem tím, že se spojí s kozou. Dále představili embryo ibex. Tentokrát přežil ibex a pokračoval v vývoji v kozí děloze vedle své kozy "dvojče".

Proč se kozí embryo změnila? Možná uklidnila kozovou dělohu, čímž byla pravděpodobnější přijmout embryo, které nebylo kozou. Nebo to možná způsobilo, že ibex byl pohodlnější a sloužil jako důkaz toho, že kozí děloha byla pro embrya příjemná. Každopádně to fungovalo. No, určitě. Na konci těhotenství došlo k dalšímu problému. Kozy se vyvíjejí rychleji než ibex, takže když se narodil kozlík dvojčata, byl i ibex dvojčat předčasně vyřazen. Jako výsledek, měl problémy s dýcháním a vyžadoval zvláštní pomoc k přežití.

Postižení pankreasu krysy u myší krysy

Každý rok zemře tisíce pacientů při čekání na orgány. Jedním z řešení může být růst lidských orgánů u jiných druhů. Chcete-li zjistit, jak to lze udělat, se vědci pokoušeli zvětšit slinivkou pankreatu uvnitř myši.

Začali chovat zvláštní kmen mutantních myší, chybějící gen potřebný k vytvoření pankreatu. Obvykle by tyto myši zemřely brzy po narození. Od mutantů vědci vzali časná embrya, která ještě nevytvořila orgány. K těmto embryím přidali buňky z normální krysy. Vzhledem k tomu, že embrya rostla, krysí buňky vytvořily zcela funkční slinivku, která byla vyrobena zcela z buněk krys.

Jinými slovy, bylo to úspěch! Bohužel to nebyl velmi čistý úspěch. Vedle slinivky břišní, buňky potkana pomohly budovat mnoho dalších částí těla. Výsledné zvíře už nemohou být myši označovány jako myši. Místo toho se jednalo o myší potkany, které obsahovaly černé kožešinové kože ohraničené bílým krysím kožešinem.Jejich vnitřek byl také patchworks, některé části pocházely z myší a jiné od potkanů.

Představte si, že zkuste stejný proces za použití lidských buněk, a slibují se například embrya prasat. Výsledné tvory by neměly obsahovat pouze jeden specifický lidský orgán. Mohly by mít také skvrny lidské pokožky, lidských očí nebo dokonce části lidského mozku. Která by byla docela eticky náročná. Věda tak dosud není, ale pracují na tom.

2A Ryby podobné rostlině

Vlastnit ryby může být odměňování. Ale krmení je nudné. Pokud by se ryby jen trochu podobaly pokojovým rostlinám, mohli bychom jednoduše umístit své tanky do slunečných rohů a dívat se, jak je plavat. Světlo a oxid uhličitý by pronikly do vody a sloužily místo potravy. Je to bizarní, ale nádherný sen. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, může být zavedení chloroplastů do rybních buněk. Chloroplasty jsou drobné závody, přítomné v rostlinách a řasách. Vykonávají specializovaný proces nazvaný fotosyntéza, při němž se k výrobě cukru používá lehká energie.

Experiment, který se dotýkal tohoto cíle, byl popsán v dokumentu z roku 2011. V tom vědci podali injekci oplodněných vajíček zebra s bakterií, která se nazývají Synechococcus elongatus. Stejně jako chloroplasty, S. elongatus buňky provádějí fotosyntézu a všechno probíhá dobře po dobu 12 dnů. Zebrafish embryo nezemřelo a mnoho bakterií nezemřelo. Jak se embryo zebrafish rozdělilo, S. elongatus byl začleněn do mnoha částí jeho těla, včetně mozku a čočky oka.

Během tohoto období bylo tělo embrya průhledné, což dovolilo S. elongatus aby získal světlo, které potřebuje. Potom po 12 dnech začalo embryo produkovat kožní pigmenty, které by zablokovaly světlo a ukončily experiment. Výsledkem je, bohužel, že máme ještě mnohem víc práce, než se dostaneme do našich slunečních ryb. Ale přinejmenším vědci začali.

1Embryos v oko myši

Na obličeji nemá oko ani děloha nic společného. Oko vnímá světlo, zatímco děloha je prostor, kde embrya implantuje. Ale ukázalo se, že oko může také alespoň na chvíli umístit embrya. Tato podivná skutečnost byla poprvé publikována v dokumentu z roku 1947, jehož cílem bylo zjistit, zda je děloha opravdu výjimečná - že to embryo skutečně potřebuje, nebo zda by pracovala i další teplý prostor?

K otestování této otázky vědci umístili časné myší embrya do očí myší. A některé z embryí i nadále rostly. Někteří z nich se dokonce vrhli do duhovky místo stěny dělohy. Vzhledem k tomu, že oko vytváří lepší pozorovací obrazovku než děloha (zejména proto, že myši byly albíny bez očního pigmentu), autor studie mohl skutečně sledovat vývoj embryí v reálném čase.

Samozřejmě, když se embrya zvětšila, celé uspořádání přestalo fungovat. V jednom výsledku oko prasklo. V druhém se embryo začalo zmenšovat a zanechávalo jizvu.

Další podivný fakt: Nezáleželo na pohlaví myši. Embrya rostla v očích myších samců a v očích samic myší. To, zda platí to samé pro lidi, není jasné, ale zpráva je potenciálně srdečná - muži mohou otěhotnět. Přestože je velká šance, že jejich oči budou explodovat.