See tundub võimatu, eks? Oleme alati õppinud, et imikud luuakse, ühendades sperma munarakuga, ja et nende kahe raku DNA ühendatakse, et luua ainulaadne indiviid, kellel on pool ema DNA-st ja pool isa DNA-st. Kuidas me saame kaasata kolmas isik selles protsessis?
Kolme vanemaga beebi mõiste mõistmiseks on vaja rääkida DNA-st. Oleme tuttavad Topeltheeliksi DNA See sisaldab 23 paari kromosoome, mida võib leida meie keha iga raku tuumas ja mis annab juhised tervikliku organismi loomiseks ning valgud, mis kujundavad meie olemasolu viljastumisest surmani. Siiski Rakutuuma DNA See pole ainus DNA tüüp, mida me elama peame, kuna meie keha iga raku mitokondrites on ka teist tüüpi DNA.
Loomaraku ristlõige, mis näitab mitokondrite asukohta, pruuni oakujulisi struktuure. 23 kromosoomi leidub raku sisimas osas: tuumas. 
Imikutel ja enam. Viljatus naine sünnitab Kreekas oma lapse kolme isade tehnika abil.Kas mäletate? mitokondrid? Nagu meile instituudi bioloogiaklassis öeldi, on mitokondrid need oakujulised organellid, millele tõmmatakse sageli looklev joon ja mis esitatakse raku mootorina. Iga keha rakk, sealhulgas sperma ja munarakud, vajab kõigi oma funktsioonide täitmiseks energiat ja rakud, millel puudub mitokondriaalne DNA (mtDNA), on nagu autod ilma bensiinita.
Mitokondrite ristlõige. Mitu korda nimetatakse neid raku mootoriks. Need sisaldavad oma DNA-d ja toodavad raku jaoks energiat Erinevalt raku tuuma DNA-st ei ole mtDNA loodud mehe ja naise DNA kombinatsioonist. Mitokondriaalne DNA see tuleb ainult emalt, mis tähendab, et viljastatud munas sisalduvad mitokondrid on need, mis replitseeruvad teie keha igas rakus arengu jooksul ja kogu ülejäänud elu.
Sarnaselt tuuma DNA-ga võivad ka mtDNA-l olla mutatsioonid, mis võivad puudulike mitokondritega naistel põhjustada väga tõsiseid ja kurnavaid haigusi ja isegi viljatust. Siin tuleb mängu kolmas inimene.
Kolmas "isa"
2016. aastal sündis laps paarist, kellel oli probleeme, kuna mtDNA sisaldas selle eest vastutavaid mutatsioone jalgade sündroom: progresseeruv neurometaboolne haigus. Kui naise puudulikud mitokondrid asendati mutatsiooni mitte kandnud doonori mitokondritega, kandis saadud beebi kolme inimese DNA: emalt, kes varustas tuuma DNA munarakuga, mehelt, kes varustas munaraku DNA-d sperma ja mitokondrite doonor. Nii sündis selle tehnika abil esimene laps.
Kuidas teha last kolme vanemaga: 1) Ema muna sisaldab DNA-d (kollane ring) ja defektseid mitokondreid (punased ovaalid). 2) DNA ekstraheeritakse ema munast väga väikese pipetiga. 3) Doonormunast ekstraheeritakse DNA, jättes terved mitokondrid (rohelised ovaalid). 4) Ema DNA kantakse munarakku tervete mitokondritega. 5) Tulemuseks on munarakk, milles on ema tuuma DNA ja doonori munaraku mitokondrite DNA ja mida saab väetada isa spermaga. 6) Kuna rakud paljunevad embrüo arengu ajal, on igas rakus rakkude tuumas isa ja ema DNA ning doonormuna mitokondrid ja sellele vastav mtDNA. Märkus: viljastamine võib toimuda enne või pärast DNA siirdamist doonormuna. Kui see on varem toodetud, läheb nii ema kui ka isa DNA pärast doonori DNA eemaldamist doonormuna. Kui see ilmneb hiljem, viljastatakse munarakk pärast ema DNA ülekandmist doonormuna, nagu siin kirjeldatud. 
XatakaA beebil kaks genoomi ja kolm vanemat: Hiina arst, kes uurib inimese paljunemise piireSee tehnika, mida tuntakse kui mitokondrite asendamine, sarnaneb sel juhul elundi siirdamisega või organellesi siirdamisega. Siiski on olulisi erinevusi, mis on tekitanud poliitikute seas muret ja põhjustanud mitokondrite asendamise USA-s.
Erinevalt elundite siirdamisest säilivad mitokondrite asendamise tagajärjed järgmistel põlvkondadel, kui laps on tüdruk ja otsustab lapsi saada (mehed ei edasta oma lastele mitokondreid). Samuti tuleb meeles pidada, et mitokondrite asendamine mõjutab kõiki keha kudesid ja mitte ainult keha organit, näiteks südame-veresoonkonna süsteemi juhtum pärast südame siirdamist.
Need on aga tõelised mitokondrid, mis inimestel juba olemas ja need ei ole geneetiliselt muundatud ega muudetud rakud. Kuni nad on terved mitokondrid, pole tõestatud, et lisaks juhuslikele raku mutatsioonidele on beebil mingit ohtu, isegi kui see on vaieldav punkt.
Alates 2016. aastast on keeruline teada, mitu korda on seda tehnikat kolm vanemat läbi viinud ja kui paljudel juhtudel on rasedus olnud edukas. Beebi edukas sündimine Ukrainas koos kolme vanemaga on aga pannud paljud riigid õppima seda tehnikat kasutama ja selle keeld USA-s ei ole aeglustanud selle vastuvõtmist teistes riikides, näiteks Ühendkuningriigis.
Kas mitokondrite doonor on ka ema?
Mil määral on ema naine, kes annetab oma mitokondreid?
Lühike vastus on vähe. Raku tuuma DNA kodeerib rohkem kui 99 protsenti teie keha valkudest. Sellised omadused nagu juuste värv, silmade värv ja pikkus on näiteks raku tuuma DNA-s, samas kui mtDNA-s loodud geenid on peamiselt seotud energia tootmise ja ainevahetusega.
Kui imikud on sarnased kolme vanemaga, siis isa ja ema suhtes, kelle sperma ja munarakud on ühendatud, et toota selle esimese raku tuumas 23 kromosoomi. Oluline on siin nendest erinevustest aru saada, sest tulevikus on kolme vanemaga sündinud beebide kohta palju pealkirju ja võime teadlikest alustest aru saamata langeda rutakad järeldused.
Üks on kindel: naiste jaoks, kellel on viljakusprobleeme, mis on põhjustatud nende mitokondrite DNA mutatsioonidest või kellel on võimalus mitokondrite geneetilisi defekte imikule üle kanda, annab see uus tehnika neile lootuse, et ühel päeval võivad nad olla Tervislik beebi, mis on bioloogilise partneri geneetiline esitus kolmanda isiku väikese abiga.
Autor: Jennifer Barfield, abistava paljundamise tehnika abiprofessor, Colorado State University
See artikkel on algselt avaldatud ajakirjas The Conversation. Algset artiklit saate lugeda siit.
Fotod | iStock
Tõlge | Metsik Urbón
