10 rare eksperimenter ved hjælp af dyresæd

Spermier er underlige, og forskere har gjort underlige ting med dem. Nogle af deres resultater synes at være biologisk umulige. Her er 10 sådanne eksperimenter.

10 kyllinger, der ejaculerer fasantsperma

En mand kan aldrig være sikker på, at han er far til sine børn. (Selv DNA-test fejler undertiden.) Der er dog én ting, at han altid har følt, at han kunne regne med. Sikkert hans egen sæd, ejakuleret fra sin egen penis, skal være genetisk hans, ikke? Videnskaben har imidlertid taget væk selv den lille trøst. I laboratoriet er det nu muligt at oprette, hvad der kaldes en "germ-line chimera". Et sådant dyr har to slags celler, hver med eget DNA. Den første slags celle danner det meste af dyrets krop. Den anden slags celle, der er placeret i testiklerne, danner sædcellerne.

Dette er ret nemt at gøre hos fugle. Først skal du tage sæddannende celler fra ét embryo. Derefter injicere dem i blodet af et andet embryo. Når det andet embryo vokser, vil de donerede celler finde deres vej ind i de udviklende testikler. Senere, når fuglen er moden, vil den ejakulere sæd fra det første embryo.

Denne tilgang gør det muligt for alle former for underlige eksperimenter. I en, transplanterede forskere fasanceller i kyllingstestikler. Da disse høns havde sex med kvindelige fasaner, var nogle af deres afkom helt normale fasaner. Med andre ord var de genetisk uafhængige af kyllingen, som ejaculerede sædcellerne. Forskere har også transplanteret kyllingsædene i ænder via samme metode. Når de har transplanteret ducksæd i fasaner, vil alt være kommet i fuld cirkel eller måske fuld trekant.

9 Indsamling af sæd fra døde kænguruer

I naturen ejakere hanlige dyr sædvanligvis til kvindelige dyr. I laboratoriet kan de nogle gange være overbeviste om at gøre det på andre steder. En overbevisende teknik kaldes elektroekjaculation. I den anbringes en elektrisk strøm gennem dyrets endetarm. Choket får dyret til at frigøre sæd. I 1965 forsøgte forskere det på vilde kænguruer. Først skød de dyrene. Derefter var der fire trin: Læg det døde dyr på sin side, stræk sin penis for hånd, indsæt en sonde i sin anus, 23 centimeter dybt og ... zap.

Med de fleste arter behøver du ikke at dræbe dyret først. I 1975 forsøgte forskerne det på levende kænguruer. Dette gik meget dårligt. For det første var sessionerne traumatiske for dyrene. For det andet fik de næsten ingen sæd. Hvis forskerne bedøvede kænguruerne, var resultaterne bedre. Alligevel fungerede det ikke så godt som blot at dræbe dem. Det er underligt nok, at døde kænguruer giver mest sæd.

En anden skuffende faktor var, at sæden i sig selv ikke var meget god under alle forhold. Det indeholdt ikke mange sædceller, blot seminal plasma, hvilket er det klæbrige væske, der omgiver sædceller. Ved at studere plasmaet bekræftede forskerne imidlertid en interessant kendsgerning: Kangarosædens sukkerprofil er anderledes end for mere fjernt beslægtede pattedyr. For at sige det på en anden måde smager kangarosæd sandsynligvis anderledes end menneskesæd, selvom ingen (vi kun kan håbe) nogensinde har bekræftet det direkte.

Der var en glad ende på alt dette kangaroo zapping. I 1997 formåede videnskabsmændene endelig at få gode mængder sædceller af elektroejakulerende kænguruer, der kun var bedøvet. Det var en win-win-masser af kænguru spermier og ingen døde kænguru.

8 gedsperma i et hamsteræg (via svinutbrud)

Geder-hamster-hybrider er hårde at lave. Selv det første skridt er en kamp. Hvis du blander sammen gedesæd og hamsteræg, sker der ikke meget. Selv at fjerne æggets ydre lag hjælper ikke rigtig. Gedsædene har stadig svært ved at komme ind. I 1980 fandt forskerne en løsning. Det hjælper, som det viser sig, først at inkubere gedsperma inde i en grise livmoder.

Der er en procedure til dette: Først hjælper geden til at ejakulere i en kunstig vagina. Saml sæden. Find derefter et dødt gris og skær et stykke livmoder ud. Sæt sædcellerne inde i livmodervævet og forsegl begge ender. Sænk hele sagen i en saltvandsløsning i et par timer, og skyll spermen ud igen. Derefter bliver gedens sæd primeret, klar til at befrugte hamsteræg og gøre ged-hamsterembryoner.

Der er ikke meget andet at sige. Når de er opfattet, vil de små hybridembryoner ikke gøre det meget langt. (Selv hylder af gede og får, hvis forældre er meget tættere forbundet, gør det ofte ikke godt.) Men det er et andet problem for et andet eksperiment.

7 orm sperm uden DNA

Sperm eksisterer for transport af DNA. De starter i testiklerne, og hvis de er heldige, leverer de hanens DNA til kvindens æg. Det er det. Det er underligt at selv tænke på sæd uden DNA, da sådan en ting synes meningsløs. Forskere har imidlertid skabt netop det ved at bruge Caenorhabditis elegansen rundorm. I 2000 fandt de to mutanter, der kunne blive narret til at lave DNA-mindre sæd, bare ved at hæve temperaturen.

Overraskende betyder manglen på DNA næppe, i hvert fald i begyndelsen. DNA-mindre sæd gjorde alle de normale ting, som ikke var tilfældige C. elegans sæddåre. De kravlede ind i et sædopbevaringsorgan kaldet spermatheca. De søgte ud æg og befrugte dem. Indenfor hvert æg begyndte et lille embryo at vokse. Den eneste ting, som DNA-mindre sæd ikke kan gøre, er selvfølgelig at give DNA. Til sidst blev det kritisk. Med kun et halvt genom, ophørte embryoet med at vokse, mens det stadig var en kugle af celler.

6 Transplantation af ocelot sæd i en fælles kat

Den fælles kat er fantastisk til at lave babyer.De er så store i, at befolkningerne er ude af kontrol, og vi steriliserer dem af millioner. Kattens vilde fætre har det modsatte problem. Mange arter, herunder ocelot, er i fare for at blive uddøde. I denne forskel har nogle videnskabsmænd set en mulighed, nemlig at kapre katens reproduktion. Efter en operation ville katten gå om sin forretning - have sex, blive gravid osv. Alligevel vil det være vært for materialer fra sine vilde fætre.

For at gøre dette har forskere taget flere tilgange. I en har de implanteret embryoner fra vilde arter til en kattens livmoder. I en anden har de implanteret sæddannende celler fra vilde arter til en kat testikler. I et sådant forsøg kom disse sæddannende celler fra ocelots. For at starte forsøget sprøjtede forskerne kattens testikler med røntgenstråler og udslog kattens egen sædceller. Derefter skar de åbent kattens punge, injicerede ocelots celler i testiklerne og lappede det op igen. Endelig blev nogle af disse ocelotceller efter flere uger modne sædceller.

5 abe celler fange et virus fra kaninsæd

Sperm ligesom at smelte sammen med andre celler. I et bedste tilfælde er den anden celle et æg, men sæd kan ikke altid holde fast i det. Nogle gange vil enhver gammel celle gøre.

Sådanne fusioner kan faktisk ske meget. Efter køn, når en mands sæd bumper sig inde i hans partners krop, kan nogle få lidt forvirret. Så de vil bare knytte sig til noget tilfældigt og lade deres DNA inde. Derefter kan de nye celler bare sidde der, måske for evigt, en permanent del af partnerens hals, lever eller hvad som helst andet. Uhyggelig. Det gør kondomer lyd meget bedre, ikke?

Hvis du giver sæd en lille kemisk nudge, bliver de endnu mindre kræsen. I et eksperiment lykkedes det for eksempel at få kaninsæd til at smelte sammen med nyreceller fra en afrikansk grøn abe. Normalt har abne nyrer ikke noget at frygte fra kaninsæd. Monkeys og kaniner splittede måder for længe siden, og de deler ikke mange sygdomme. Selv om en kanin på en eller anden måde ejakulerede direkte på en abes nyre, ville aben nok ikke fange noget.

I dette forsøg var der dog en ekstra smule underlig. Før fusionen føjte forskerne en abeavirus, SV40, til kaninsædene. Under eksperimentet fik mange af nyrecellerne viruset og blev syg. Så mærkeligt som det kan synes, kan der være en folkesundhedslektion i alt dette: Tillid aldrig kaninsæd, der er blevet håndteret af en videnskabsmand.

4 Er musekødssikker?

Der er mange faktorer, der kan forhindre en mus i at have sex med et får. Man kan være en frygt for scrapie. Scrapie er en ubehagelig sygdom, der er til stede hos nogle får. Det kan medføre et tab af koordination efterfulgt af døden. I mange tilfælde overføres scrapie fra moder til nyfødt. Hvad der er mindre, er klart, om scrapie måske også bliver sendt gennem sex. For at finde ud af, samlede forskere sæd fra scrapieinficerede mænd.

Du tror måske, at det næste skridt ville have involveret et kvindelig får, men du ville have det galt. I stedet besluttede forskerne at bruge en særlig musestamme. Disse mus var blevet konstrueret til at indeholde et fårprotein, som ville gøre dem modtagelige for scrapie. Da scrapie påvirker hjernen, injicerede forskerne det direkte i musens hjerner. Ræsonnementet var, at hvis hjernen ikke blev skadet ved direkte eksponering for sæden, ville det bestemt ikke blive såret ved indirekte eksponering gennem køn.

Til sidst fik musene ikke scrapie, sikkert en stor lettelse for enhver mus, der overvejer sex med et får. Et par år senere gjorde forskerne stort set det samme eksperiment. Denne gang brugte de dog en anden stamme af scrapie, og resultaterne var forskellige. Efter sædinjektion blev nogle af musene inficeret. Mere forskning kan være nødvendig.

3 frøer og toads er mere end venner

"Ægte frøer" tilhører familien Ranidae, og "ægte padder" tilhører familien Bufonidae. Det er ret klart, right? Selvfølgelig er dyrene selv ikke altid opmærksomme på disse kategorier, især når de føler sig amorøse. I flere rapporter er frøer fra slægten Rana er blevet observeret parring med toads fra slægten Bufo. Stadig handler det så vidt det går. Bortset fra nogle omtvistede rapporter synes de to amfibier ikke at være i stand til at lave babyer sammen. Til at begynde med, Rana sæd kan ikke trænge ind Bufo æg.

I laboratoriet kan forskere dog få Rana og Bufo at være lidt mere intim, i hvert fald på et molekylært niveau. I 1976 kom de forbi penetrationsbarrieren ved at injicere de DNA-holdige sektioner af Rana sæd, kaldet kerner, ind i Bufo æg. En gang inde i Bufo æg, den Rana sædkerner gik i aktion, gør hvad de normalt ville gøre inde i et æg. Æggene svulmede, kopierede deres DNA og opdelte. I sidste ende er det dog ikke modent Rana-Bufo hybrid resulterede.

2 Zebrafish, der producerer guldfisksperma

I pattedyr er køn af afkom et spørgsmål, hvorom kromosomer er arvet. "XX" svarer til kvinden, og "XY" er lig med han. I visse krybdyr handler det kun om temperatur. I zebrafisk er det meget kompliceret. Det involverer sandsynligvis en masse gener, men miljøet er også vigtigt. Ingen forstår det helt.

Vi ved, at primordiale kimceller (PGC'er) er involveret. PGC'erne er et specielt sæt celler, der er til stede i embryoet, der udvikler sig til æg eller sæd.I laboratoriet kan du slippe af med alle PGC'erne, enten ved at dræbe dem eller ved at blokere et gen, der er nødvendigt for at gøre dem. Her er den underlige del: Hvis du fjerner PGC'erne i et zebrafiskembryo, udvikler det sig til en steril mand, der ikke producerer sæd.

At slippe af med PGC'erne har også en anden underlig virkning: Det gør sebrafisk til en slags tom skifer, som kan overskrives ved at transplantere PGC'er fra andre fisk. I de mest interessante eksperimenter er de fisk, der donerer cellerne, helt forskellige fra de zebrafisk, der modtager dem. I et eksperiment tog videnskabsmændene disse blanke havfisk og introducerede en enkelt PGC fra en guldfisk. Efter disse transplantationer udviklede zebrafiskens to testikler meget anderledes. Testikel uden PGC var tynd og unaturlig udseende. Testikel med PGC, i sammenligning, så normal. Indvendigt var det dog spændende med guldfiskesæd.

Normalt kan zebrafish sæd ikke gøre meget med guldfisk æg. De kan befrugte dem, men de resulterende embryoner vil aldrig luge. Zebrafiskens guldfisksperm har ikke haft dette problem. De farede perfekt guldfisk, som udviklede sig normalt.

1 Kvinde Sperm

Haner gør sædceller. Hens gør det ikke. Sådan fungerer det normalt. I laboratoriet kan denne konvent dog omdannes. Med et par molekylære tricks kan du lave sæd, der startede fra fugle, der er genetisk kvindelige.

Der er to måder at gøre det på. For det første kan du overbevise et kvindeligt embryo om, at det er mandligt. En lille kemisk overtalelse, der har til formål at blande sig med kønshormonerne, kan gøre jobbet. Når dyret vokser op, vil det have funktionelle testikler, der gør funktionelle sædceller. I en anden tilgang kan du tage tidlige kimceller fra et kvindeligt embryo og overføre dem til en mand. Inde i hanens testikler udvikler disse kvindelige celler sig til sæd, ikke æg.

Hos fugle kan kvindesædene være en særlig underlig ting. Dette kommer ned på den måde, at køn kromosomer arbejder. Mandlige pattedyr har et Y-kromosom, og hunner gør det ikke. I fugle er situationen omvendt. Det specielle kromosom, W-kromosomet, er specifikt for kvinder. Den kvindelige genotype er "WZ", og den mandlige genotype er "ZZ." Under normale omstændigheder vil WZ sæd aldrig ske.

Selv i laboratorieindstillinger sættes mange WZ-celler fast i et sent udviklingsstadium, og bliver aldrig fuldt modne. En lille procentdel af WZ-celler bliver dog sæd, og de heldige få synes at fungere fint. Dette er blevet bekræftet af et par lidt bizarre tests, der involverer æg af andre arter. Hvis det injiceres i vagtelæg, eller endda i musegræs, udløser WZ-celler starten på et embryo, ligesom den normale ZZ-sæd ville.

Det er blevet foreslået, at kvindesæd kan være starten på en ny verden, hvor mænd ikke længere er nødvendige. Her er det, vi kan sige sikkert, selvom: Disse eksperimenter har bragt kvindelige kyllinger det nærmeste, at de nogensinde er kommet for at kunne imprægnere kvindelige mus, for det der er værd.