Enthält ein Mann alle Gene, die nötig sind, um eine Frau zu machen?

Diese Frage wird durch einen Sci-Fi-Roman aufgeworfen, den ich schreiben möchte. Das Plot-Gerät beinhaltet einen Kolonisten, der für den Aufbau einer Bevölkerung auf einem neuen Planeten verantwortlich ist und bei der Landung seinen Vorrat an Embryonen usw. verliert. Mit intakten künstlichen "Gebärmuttern" bevölkert er den Planeten mit Klonen von sich.

Wenn er genug Variation in die Population einführen wollte (ohne neue Gene zu erfinden, nur umzuordnen), damit sie sich ohne Inzuchtprobleme auf natürliche Weise vermehren können, würde er dazu in der Lage sein? Konnte er insbesondere eine Frau machen? Könnte alternativ eine Frau (ohne Y-Chromosom) das Gegenteil tun?

Auf die Gefahr hin, dass die Antworten voreingenommen sind, geht die Handlung in ihrer jetzigen Form davon aus, dass er ein Mann ist und keines der oben genannten Dinge tun kann und auf Klone beschränkt ist.

Wenn sie Klone wären, wären sie ziemlich identisch. Er könnte mehr Glück haben, induzierte pluripotente Stammzellen herzustellen und sie als Gameten abzuleiten und dann Embryonen herzustellen. Sie haben immer noch die gleichen Gene wie er, aber zumindest das Verhältnis von rezessivem/dominantem Allel könnte sich ändern und einige Weibchen davon abbringen. Warum nicht DNA aus den toten Embryonen gewinnen?
Das mit den pluripotenten Zellen ist eine coole Idee. Natürlich wären exakte Kopien Klone, die Idee ist, dass er Technologie haben könnte, um die Gene direkt zu manipulieren, er kennt nur keine Sequenzen, die nicht in ihm selbst vorhanden sind. Ihr Standpunkt zu den Eiern kann leicht durch ein Feuer erklärt werden, aber es erinnert daran, dass DNA von jedem anderen, der am Bau oder Stapellauf des Schiffes beteiligt war, noch an Bord sein könnte
Und es wäre nicht schwer, eine elektronische Datenbank mit DNA-Sequenzen auf einem Computer zu führen.
Ein weiterer guter Punkt.
Aus einer engen, technischen Perspektive „enthält“ ein Mann alle Gene, um eine Frau zu „machen“ (X-Chromosom), während Frauen die Gene fehlen, um einen Mann zu „machen“ (ein Y-Chromosom). Dies tatsächlich zu nutzen, ist eine andere Frage (z. B. die Herstellung von Gameten mit X- und Y-Chromosomen), aber für einen SciFi-Roman sollte dies kein Problem sein. Epigenetische Effekte könnten ebenfalls ein Problem sein.

Antworten (3)

Diese Antwort beinhaltet auch einige Spekulationen, da es um einen guten theoretischen Rahmen für eine Science-Fiction geht.

In diesem Beitrag erfahren Sie, wie Spermien zur Produktion embryonaler Stammzellen verwendet werden können. Dafür bräuchte es immer noch eine Eizelle.

Die Frage ist nun: Kann man Eizellen von einem Mann produzieren?

XSie können zwei tragende haploide Spermatiden verschmelzen , um eine diploide Zelle mit zu bilden XX. Diese Zelle wird auch Mitochondrien und Ribosomen haben – scheint ein anständiger Kandidat zu sein. Es wurde nicht gezeigt, dass Gametogenese in-vitro stattfindet. Darüber hinaus benötigt eine Zygote viel mehr zytoplasmatische Ressourcen, die Sie aus einer fusionierten Spermatide erhalten können.

Außerdem gibt es Prägungsprobleme, wie Chris bereits darauf hingewiesen hat.

Fazit : So gut wie unmöglich

Zu Ihrer Frage " Enthält ein Mann alle Gene, die erforderlich sind, um eine Frau zu machen ": Ja, er hat die biologische Maschinerie dazu, aber nicht (mit Ausnahme der Gebärmutter).

Wenn Sie sich jedoch dafür entscheiden, eine Astronautin für diese Mission zu schicken, besteht möglicherweise etwas Hoffnung. Wie Chris sagte, gibt es aufgrund von Imprinting-Problemen Probleme mit homotypischen Fusionen. Aber mit einer Versorgung mit Eizellen kann es auch andere Wege geben:

  • Machen Sie Klone mit SCNT : Einschränkung ist, dass es sehr wenig Variabilität geben würde.
  • Prägespuren löschen und zwei Eizellen verschmelzen : Dies wurde noch nicht durchgeführt, ist aber möglich. Im Moment verfügen wir über eine Technologie (noch am Anfang für Therapiequalität) für die gezielte Genombearbeitung. Das Grundprinzip beinhaltet die Fusion einer DNA-Endonuklease mit einer sequenzspezifischen DNA-Bindungsdomäne (DBD). Beispiele sind Zinc Finger Nuclease, TALENs und Crispr-Cas. Diese Studie demonstriert ein konstruiertes System, das RNA auf sequenzspezifische Weise desaminieren kann. Basierend auf einem ähnlichen Prinzip sollte es möglich sein, DNA-(Cytosin/Adenin)-Methyltransferase oder DNA-(Cytosin/Adenin)-Demethylase mit einer sequenzspezifischen DBD 1 zu verknüpfen. Dieses System kann zur gezielten epigenetischen Modifikation genutzt werden. Dies hätte aufgrund der meiotischen Rekombination etwas mehr Variation als das Klonen. Die Einschränkung ist, dass es keine Männchen geben wird, dies würde vielleicht ein Amazonas-Planet werden.

Stellen Sie sicher, dass Ihr Space-Shuttle eine gute Biolabor-Einrichtung hat: P

1 Imprinting wird im Allgemeinen durch DNA-Methylierung implementiert, die hauptsächlich an Cytosinen stattfindet.

Danke Leute! Alle Ihre Antworten haben zu einem faszinierenden und realistischen Hintergrund beigetragen, vor dem Sie schreiben können!

Eine Frau (unter der Annahme, dass kein Mosaik vorliegt) hat zwei X-Chromosomen in den Kernen ihrer Zellen (mit Ausnahme der Eizellen). Ein Mann hat in jeder Zelle mit einem Kern (mit Ausnahme von Spermatozyten) nur einen, pluripotent oder nicht.

Die einzige Möglichkeit, ein Weibchen zu machen, wäre, entweder Zellen zu manipulieren, indem er das X-Chromosom dupliziert (sehr schwierig) oder das Y entfernt/inaktiviert (wodurch ein XO-Weibchen entsteht). Das allein würde bei der Frau zu Problemen führen.

Turner-Syndrom XO-Syndrom

Wenn er pluripotente Stammzellen herstellen könnte, könnte er diese in Eizellen verwandeln, von denen die Hälfte sein X-Chromosom tragen würde. Bei einer Befruchtung würde die Hälfte von ihnen eine weitere Kopie des X-Chromosoms bekommen und weiblich werden. Natürlich könnte es auch Eizellen mit Y-Chromosomen geben, die vielleicht noch funktionieren, wenn sie ein X-Chromosom-Sperma bekommen, aber ein YY-Embryo würde wahrscheinlich nicht gut funktionieren.
@ user137 - Darf ich fragen, warum Sie glauben, dass pluripotente Stammzellen haploid sind?
@ user137 Stammzellen sind nicht haploid. Nur Keimzellen sind.
Die Frage fragt, ob ein Mann " ... alle Gene enthält ... " um eine Frau zu machen, während sich diese Antwort hauptsächlich mit chromosomalem Aufbau und der Frage der Produktion haploider Gameten befasst. Aus einer strikten/engen Gen-Perspektive denke ich, dass die Antwort auf diese Frage ja ist.
Es ist möglich, haploide Stammzellen herzustellen, indem man ein Spermium in eine entkernte Eizelle injiziert oder die Eizelle ohne Befruchtung künstlich aktiviert. Siehe hier
@WYSIWYG - das ist wild; Ich habe das niemals gewusst! Ich wusste, dass es einige fast haploide Zellkulturen gibt, aber ich wusste nicht, dass die Manipulation von genetischem Material in Eizellen so weit fortgeschritten ist.
@anongoodnurse Es war ein tolles Papier. Ich war so begeistert, als ich es gelesen habe.
@fileunderwater - wahr genug. Ich denke, die Antwort wäre (für mich), selbst wenn er als Mann zwei Gameten mit X-Chromosomen bekommen könnte, wie wird er das genetische Material in eine manipulierte Oozyte einführen? Der Klon scheint vielleicht besser zu sein. Einiges davon ist mir neu.
@WYSIWYG und anongoodnurse – Jungs, einige interessante Juwelen, die in den Kommentaren versteckt sind!
@anongoodnurse Hier sind einige weitere Referenzen zur Herstellung von Gameten aus Stammzellen Ref 1 Ref 2 Ref 3
@Chris Ich habe kürzlich einen Artikel über haploide pleuripotente Stammzellen gesehen (in Nature , denke ich).

Theoretisch sollte dies möglich sein, da Männer beide Geschlechtschromosomen tragen. Sie müssten einen Weg finden, haploide Zellen herzustellen und sie dann eine diploide Zelle mit zwei X-Chromosomen bilden zu lassen. Ihre Population würde einen genetischen Engpass durchmachen, der bald viele andere genetische Probleme verursachen würde, da es nicht genug Vielfalt gibt.

Aber neben diesem eher theoretischen Ansatz gibt es bei dieser Art der Fortpflanzung ein echtes Problem: Sie wird wegen der genetischen Prägung nicht funktionieren . Dies geschieht sowohl in der Eizelle als auch in der Samenzelle und besteht aus kleinen Modifikationen, die der DNA hinzugefügt werden. Dadurch wird dieses Gen zum Schweigen gebracht und die Expression von Genen ermöglicht, die spezifisch entweder von der mütterlichen oder der väterlichen Kopie des Chromosoms stammen.

Ein Beispiel hierfür wäre der Verlust eines Teils von Chromosom 15. Je nachdem, welche Kopie verloren geht, verursacht dies entweder das Prader-Willi-Syndrom (vom Vater vererbt) oder das Angelman-Syndrom (von der Mutter vererbt). Dieser Artikel befasst sich eingehender mit der Prägung.

Aufgrund der fehlenden mütterlichen Prägung sind die vom Vater konstruierten Zellen nicht lebensfähig, da die Expression einiger Gene (die von der Mutter stammen würden) fehlt. Dennoch wurde bei Mäusen gezeigt, dass es möglich ist, dieses Problem zu überwinden. Die Forscher löschten die mütterliche Prägung auf einer Kopie der von ihnen verwendeten Chromosomen, ahmten die väterliche Prägung nach und konnten aus zwei weiblichen Mäusen ohne Vater lebensfähige Nachkommen züchten. Aber dieser Ansatz ist eher technisch und auch fehleranfällig, da man die Prägung der Mutter kennen muss. Den Artikel finden Sie hier .

Enthält ein Mann alle Gene, die nötig sind, um eine Frau zu machen?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v