10 divné experimenty s použitím zvířecí spermie

Spermie vypadají divně a vědci s nimi dělají divné věci. Některé z jejich úspěchů se zdají být biologicky nemožné. Zde je 10 takových experimentů.

10 kuřat, které ejakulují bažantskou spermii

Muž si nikdy nemůže být jist, že je otcem svých dětí. (Dokonce i DNA testy někdy selžou.) Existuje však jedna věc, že ​​vždycky cítil, že se může spolehnout. Jistě jeho vlastní sperma, ejakulovaná z vlastního penisu, musí být geneticky jeho, správně? Věda však odnesla i ten malý komfort. V laboratoři je nyní možné vytvořit to, co se nazývá "zárodečná chiméra". Takové zvíře má dva druhy buněk, každý s vlastní DNA. První druh buňky tvoří většinu těla zvířete. Druhý druh buňky, nacházející se ve varlatech, tvoří spermie.

To je velmi snadné dělat u ptáků. Nejprve vezměte buňky tvořící spermie z jednoho embrya. Potom je podávejte do krevního oběhu druhého embrya. Jak druhé embryo roste, darované buňky najdou cestu do vyvíjejících se varlat. Později, když je pták zralý, bude ejakulovat spermie z toho prvního embrya.

Tento přístup umožňuje všechny druhy divných experimentů. V jednom se vědci transplantovali bažantové buňky do kuřecích varlat. Když tyto kuřata měli sex s bažantky, některé z jejich potomků byly zcela normální bažanty. Jinými slovy, oni byli geneticky nesouvisí s kuřetem, který ejakuloval spermie. Vědci také transplantovali kuřecí spermie do kachen stejnou metodou. Jakmile transplantují kachní spermie do bažantů, všechno bude mít plný kruh, nebo možná úplný trojúhelník.

9 Sběr spermatu z mrtvých klokanů

V přírodě se samci obvykle ejakulují na samice. V laboratoři mohou být někdy přesvědčeni, že to udělají i na jiných místech. Jedna přesvědčivá technika se nazývá elektrojakulace. V něm je aplikován elektrický proud přes konečník zvířete. Šok přiměje zvíře k uvolnění spermatu. V roce 1965 se vědci pokusili o divoké klokany. Za prvé, oni zastřelili zvířata. Poté byly čtyři kroky: Položte mrtvé zvíře na jeho stranu, ručně prodlužte penis, vložte sondu do konečníku, hloubka 23 centimetrů a ... zap.

U většiny druhů nejdříve nemusíte zvíře zabíjet. V roce 1975 se vědci pokusili o živé klokany. To bylo velmi špatné. Za prvé, zasedání byla traumatická pro zvířata. Za druhé, neměli téměř žádné sperma. Pokud vědci anestetizovali klokaní, výsledky byly lepší. Přesto to nefungovalo tak dobře, jako by je jednoduše zabilo. Podivně mrtvé klokany dávají nejvíce spermií.

Dalším zklamáním bylo, že za všech podmínek nebylo samo o sobě dobré. Neobsahovalo mnoho buněk spermií, jen semenné plazmy, což je lepkavá tekutina, která obklopuje spermie. Zkoumáním plazmy však vědci ověřili zajímavou skutečnost: Profil cukru spermatu klokana je odlišný od profilu savců, kteří jsou vzdálenější příbuzní. Jinak řečeno, kangaroo sperma chutná jinak než lidské sperma, ačkoli nikdo (nemůžeme jen doufat) to někdy ověřil přímo.

Konec tohoto klokana byl šťastný. V roce 1997 se vědci konečně podařilo získat dobré množství spermií tím, že elektroakulují klokany, které byly pouze anestetizovány. Bylo to vítězství - spousta spermií klokana a žádný mrtvý klokan.

8 kozí spermie v křečích vejci (přes děložní dělohu)

Kříženec kozího křečka je těžký. Dokonce i první krok je boj. Pokud kombinujete kozí spermie a vejce křečka, neděje se mnoho. Dokonce i odstranění vnější vrstvy vajíčka opravdu nepomůže. Kozí spermie má stále těžké se dostat dovnitř. V roce 1980 však vědci našli řešení. Co opravdu pomáhá, jak se ukázalo, je nejprve inkubovat kozí spermie uvnitř dělohy.

Existuje postup pro toto: Nejprve pomozte kozě ejakulovat do umělé vagíny. Sbírejte jeho sperma. Pak najděte mrtvého prasete a vystřihněte kus jeho dělohy. Vložte spermie do děložní tkáně a utěsněte obě konce. Ponořte celou věc do fyziologického roztoku na několik hodin a vypláchněte sperma zpět. Poté bude kozí spermie připravena, připravená k oplodnění vajíček křečka a dělat embrya kozího křečka.

Není mnoho co říci. Jakmile budou koncepty vytvořeny, malé hybridní embrya to nebudou dělat příliš daleko. (Dokonce i kozí a ovčí hybridy, jejichž rodiče jsou mnohem blízce příbuzní, často nedělají dobře.) Ale to je další problém pro další pokus.

7 Sperma červů bez DNA

Existuje sperma pro transport DNA. Začínají ve varlatech, a pokud mají štěstí, doručují muži DNA do ženských vajec. A je to. Je divné, že dokonce přemýšlet o spermatu bez DNA, protože by se to zdálo zbytečné. Vědci však vytvořili právě to Caenorhabditis elegans, kruhovitá. V roce 2000 našli dva mutanty, které by mohly být podvedeny k vytvoření spermatu bez DNA, pouze zvýšením teploty.

Překvapivě, nedostatek DNA stěží záležel, přinejmenším na začátku. DNA-bez spermie dělala všechny normální věci, které nemutují C. elegans spermie. Propluli se do spermatu, který se nazýval spermatheca. Hledali vajíčka a oplodnili je. Uvnitř každého vejce začalo růst malé embryo. Jediná věc, kterou DNA bez spermie nemůže udělat, samozřejmě je poskytnout DNA. Nakonec se to stalo kritickým. S pouze polovičním genomem embryo přestalo růst, zatímco je stále kuličkou buněk.

6 Přemístění ocelotské spermatu do běžné kočky

Společná kočka je skvělá při dělání dětí.Jsou tak skvělí, že populace jsou mimo kontrolu a my je sterilizujeme miliony. Kočičí divoký bratranci mají opačný problém. Mnoho druhů, včetně ocelot, je ohroženo vyhynutím. V tomto rozdílu někteří vědci viděli příležitost, a to únos kočičí reprodukce. Po nějakém chirurgickém zákroku by kočka chodila po své práci - sex, otěhotnění a tak dále. Celou dobu by však hrávalo materiály z jeho divokých bratranců.

Za tímto účelem vědci učinili několik přístupů. V jednom z nich implantovali embrya z volně žijících druhů do děložní kočky. V jiném případě implantovali spermotvorné buňky z divokých druhů do varlat kočky. V jednom takovém experimentu tyto buňky tvořící spermie pocházely z ocelotů. Pro zahájení experimentu vědci vyhodili kočičí varlata s rentgenovým zářením a vyhubili vlastní sperma kočky. Potom rozřízli šourku kočky, vstřikovali ocelotovy buňky do varlat a znovu ji zasunuli. Konečně, po několika týdnech se některé z těchto ocelotových buněk staly zralými spermiemi.

5 opičí buňky chytit virus z králíka spermie

Sperma se hodí ke spojení s jinými buňkami. V nejlepším scénáři je tato druhá vejce, ale sperma to vždy neudržuje. Někdy nějaká stará buňka udělá.

Takováto fúze se mohou hodně dělat. Po sexu, když mužské spermie narazí do těla svého partnera, pár se může trochu zmát. Takže se prostě spojují s náhodou a nechávají DNA uvnitř. Poté mohou tyto nové buňky jen sedět, možná navždy, trvalou součástí partnera, hrdlo, játra nebo cokoli jiného. Strašidelný. To dělá kondomy zvuk mnohem lépe, ne?

Pokud dáte spermie trochu chemické blábání, stanou se ještě méně vybíravými. V jednom experimentu se vědci například podařilo získat králíka spermie, aby se spojily s ledvinovými buňkami z africké zelené opice. Obvykle se opičí ledviny nemají strach ze spermií králíků. Opice a králíci se před dlouhou dobou rozdělují a nemají mnoho nemocí. Dokonce i kdyby nějaký králík nějak vyléčil přímo na opičí ledvinu, opice by pravděpodobně nic nechytilo.

V tomto experimentu se však objevila zvláštní věc. Před fúzí vědci připojili k spermiím králíků opičí virus SV40. Během experimentu mnoho buněk ledvin ulovilo virus a onemocněl. Jakkoli se to může zdát divné, může to být lekce veřejného zdraví ve všech těchto věcech: Nikdy důvěřujte králičímu spermatu, který byl řešen vědcem.

4 Je Mouse-Sheep Sex Safe?

Existuje mnoho faktorů, které mohou myši zabránit v sexu s ovcemi. Jeden může být strach ze scrapie. Scrapie je ošklivé onemocnění, které se vyskytuje u některých ovcí. Může způsobit ztrátu koordinace, po níž následuje smrt. V mnoha případech je klusavka předána z matky na novorozence. Co je méně, je zřejmé, zda by mohla být klusavka procházena sexem. Aby zjistili, vědci shromáždili sperma z mužů infikovaných klusavkou.

Můžete si myslet - naivně - že další krok by zahrnoval ovčáku, ale vy byste se mýlili. Místo toho se vědci rozhodli použít speciální kmen myší. Tyto myši byly navrženy tak, aby obsahovaly ovčí bílkoviny, které by je činily náchylné k klusavce. Protože scrapie postihuje mozog, vědci ji vstříkli přímo do myších myší. Důvodem bylo, že pokud by mozek nebyl zraněn přímým vystavením spermatu, určitě by nebyl zraněn nepřímým vystavením pohlaví.

Nakonec se myši nedostaly klusavka, což je jistě velká úleva pro každou myš, která zvažuje sex se ovcemi. O několik let později vědci provedli téměř stejný experiment. Tentokrát však používali jiný druh klusavky a výsledky byly jiné. Po injekci spermií byly infikovány některé myši. Může být zapotřebí více výzkumu.

3 Žáby a ropuchy jsou víc než přátelé

"Pravé žáby" patří do rodiny Ranidae a "pravé ropuchy" patří do rodiny Bufonidae. To je docela jasné, že? Samozřejmě, zvířata sama o sobě vždy nevěnují pozornost těmto kategoriím, zvláště když se cítí milostiví. V několika zprávách žabí z rodu Rana byly pozorovány páření s ropuchami z rodu Bufo. Přesto je to tak daleko, jak to jde. Kromě některých sporných zpráv oba obojživelníci zřejmě nejsou schopni dělat děti společně. Začít, Rana spermie nemůže proniknout Bufo vejce.

V laboratoři se však mohou vědci dostat Rana a Bufo být trochu intimnější, přinejmenším na molekulární úrovni. V roce 1976 dostali přes penetrační bariéru injektováním sekcí obsahujících DNA Rana spermie nazývané jádra Bufo vejce. Jakmile jste uvnitř Bufo vejce, Rana spermie jádra šla do akce, dělat to, co by obvykle dělat uvnitř vejce. Vajíčka se zvětšily, kopírovaly jejich DNA a rozdělily se. Na konci, nicméně, žádný zralý Rana-Bufo hybrid.

2 Zebrafish, které produkují zlatou rybku spermie

U savců je pohlaví potomků záležitostí, o které jsou zděděny chromozomy. "XX" se rovná ženě a "XY" se rovná muži. U některých plazů je to všechno o teplotě. V zebra je to velmi složité. Pravděpodobně zahrnuje spoustu genů, ale také důležité je životní prostředí. Nikdo úplně nerozumí.

Víme, že se jedná o primární zárodečné buňky (PGC). PGC jsou speciální sada buněk přítomných v embryu, které se vyvíjejí na vejce nebo spermie.V laboratoři se můžete zbavit všech PGC, a to buď tím, že je zabijete, nebo tím, že zablokujete gen, který je potřebuje k jejich vytvoření. Tady je podivná část: Pokud eliminujete PGC v embryo zebrafish, vyvine se do sterilního muže, který nebude produkovat spermie.

Zbavit se PGC také má jiný podivný účinek: Zebrafish mění na druh prázdné břidlice, kterou lze přepsat přesunem PGC z jiných ryb. V nejzajímavějších experimentech jsou ryby, které darují buňky, zcela odlišné od těch, které je dostávají zebra. V jednom experimentu vědci vzali tyto želvy zebra a zavedli jediný PGC ze zlaté rybky. Po těchto transplantacích se dvě semenníky vyvinuly velmi odlišně. Sekreta bez PGC byla tenká a nepřirozená. Segument s PGC, ve srovnání, vypadal normálně. Uvnitř to však bylo hemží se spermatem zlatých ryb.

Obvykle zebrafish spermie nemůže dělat mnoho s vejcem zlaté rybky. Mohou je oplodnit, ale výsledné embrya se nikdy nevylínají. Zebrafishova zlatá rybka neměla problémy. Zrodili dokonalou zlatou rybku, která se normálně vyvíjela.

1 ženská spermie

Kohouti dělají spermie. Kosti nejsou. Takhle to normálně funguje, alespoň. V laboratoři může být tato konvence převrácena. S několika molekulárními triky můžete vytvořit spermie, která začala od ptáků, které jsou geneticky ženská.

Existují dva způsoby, jak to udělat. Za prvé, můžete přesvědčit ženské embryo, že je to muž. Malou chemickou přesvědčivost, která má za cíl zasahovat do pohlavních hormonů, může tuto práci udělat. Když zvíře vyrůstá, bude mít funkční varlata, která vytvoří funkční spermie. Při druhém přístupu můžete vynechat počáteční zárodečné buňky z ženského embrya a předat je muži. Uvnitř mužských varlat se buňky těchto žen vyvíjejí do spermií, nikoli do vajec.

U ptáků může být sperma samice obzvláště zvláštní. To dopadá na způsob, jakým fungují sexuální chromozomy. Samci savců mají chromozom Y a samice nemají. U ptáků je situace obrácena. Zvláštní chromozom, chromozom W, je specifický pro ženy. Ženský genotyp je "WZ" a mužský genotyp je "ZZ". Za normálních okolností se spermie WZ nikdy nestane.

Dokonce i v laboratorních podmínkách se spousta buněk WZ uvízne v pozdním stádiu vývoje a nikdy se plně nezralá. Jen malé procento buněk WZ se stalo spermie, a zdá se, že ti pár štěstí pracují v pohodě. To bylo ověřeno několika málo poněkud bizarními testy zahrnujícími vejce jiných druhů. Pokud se injekčně aplikuje do křepelčích vajec nebo dokonce do vajíček myší, buňky WZ spustí zahájení embrya, stejně jako normální sperma ZZ.

Bylo navrženo, aby sperma samice mohla být začátkem nového světa, kde muži nebudou potřebovat. Tady je to, co můžeme s jistotou říci: Tyto experimenty přinesly ženským kuřatům nejblíže to, že se někdy dostaly k tomu, že jsou schopné impregnovat samice myší, neboť to stojí za to.