Репродуктивные возможности генетически измененных людей

Если у меня есть группа людей, которые были генетически изменены аналогичным образом, но с разным выражением эффектов у индивидуума (например, измененные глаза, рост хвоста, крылья, чешуйчатая кожа, возможно, другие органы, отсутствующие у обычных людей... .):

  1. сможет ли эта группа естественным образом размножаться между собой и иметь плодовитых детей?
  2. смогут ли они размножаться с «обычными» людьми?
  3. Если ответ на (2.) «да», насколько вероятно, что потомство будет плодовитым?
  4. Если ответ на (2.) «нет», то какие изменения были бы разумными в манипулируемых людях, чтобы привести к плодовитым гибридным потомкам?

Ответы (4)

Если ты этого хочешь, то да. Иначе наверное нет

Если вы генетически конструируете людей, чтобы они радикально отличались от людей, вы, вероятно, не пытаетесь создать вещи, которые будут распространяться среди населения в целом. Если бы я создавал монстров (а я делал это в историях), я бы либо создавал их так, чтобы они могли или специально не могли скрещиваться, в зависимости от моих желаний. Если вы оставите это на волю случая, вы получите либо нежизнеспособное потомство, либо стерильных мулов, у которых могут быть или не быть функциональные части.

  • Пытаетесь создать суперсолдат? Может быть, гонка мастеров? Вы же не хотите, чтобы эти гены процветали. Внесите свои изменения, чтобы перестроить гены в хромосомах, чтобы ваши полученные комбинации генов больше походили на людей, пытающихся скрещиваться с козами - этого не произойдет.
  • Пытаетесь скрестить человечество с вашим инопланетным видом? Что ж, тогда создайте систему, подобную CRISPR, в которой для этого сценария создается дополнительная ДНК. Иметь последовательности генов, перезаписывающие человеческие, чтобы ключевые гены передавались по наследству. Имейте дополнительную хромосому с последовательностями, которые специально заставляют ее делать дополнительную копию в любой клетке только с одной. Если у одного из родителей есть дополнительная ДНК, она передается потомкам.
Цель состояла в том, чтобы создать группу гибридов, которые могут иметь детей между собой (по сути, создание нового подвида людей. Мне очень нравится эта штука с дополнительной хромосомой, хотя я не уверен, правильно ли я ее понимаю. Если у меня один родитель у кого есть перезапись ДНК, а у того, у кого нет, будет ли дополнительный ген также «исправлять» недостающую пару, чтобы она соответствовала перезаписанному сегменту?
CRISPR-подобные технологии/гены позволят вам перезаписать существующую ДНК у получающихся детей. Дополнительная самовоспроизводящаяся хромосома не заменит никакие человеческие гены, а только добавит целую кучу новых (которые предположительно будут предназначены для работы друг с другом и с существующими человеческими генами). Если вам нужны разные штаммы гибридов, у каждого может быть другая дополнительная хромосома. Получающиеся в результате скрещивания дети будут иметь все больше и больше хромосом с возможными мультимерами генов (побочные эффекты?) на всех хромосомах.
А, хорошо, спасибо за разъяснение. Я думаю, что это исключило бы скрещивание с обычными людьми и просто оставило бы потомство в пределах нового подвида для целей истории. Так что эта дополнительная хромосома будет без партнера и впоследствии оставит потомство неспособным выжить, если произойдет скрещивание, из-за несовместимости. За исключением, возможно, некоторых очень редких случаев, которые затем будут страдать от всех обычных проблем, упомянутых здесь ранее.
Хотя хромосомы обычно не реплицируются, чтобы стать парами, чтобы заполниться после мейоза, можно было бы разработать регуляторную систему, заставляющую ДНК в этих особых хромосомах реплицироваться после мейоза, чтобы стать парой. Таким образом, вы могли бы спариваться с нормальными людьми, если бы захотели (и он был специально разработан для этого). Если бы было несколько дополнительных хромосом, я могу только догадываться о том, могут ли быть проблемы (теоретически нет), поскольку обычно хромосомы ведут себя не так. Потомство всегда будет гибридным.
Что будет последствием (в реальной жизни), если одна половина хромовой пары отсутствует? Я имею в виду, что у нас есть это «естественно» и частично в паре XY, что приводит к всевозможным махинациям, связанным с полом, но если у вас есть «дополнительная информация» об этом, и не существует волшебной системы написания копий? Я бы предположил какие-то серьезные проблемы?
Большинство хромосомных аномалий приводят к самопроизвольным абортам и нежизнеспособны. Вы можете посмотреть на синдром Дауна, синдром Тернера и синдром Клайнфельтера как на примеры жизнеспособных хромосомных аномалий. В ваших обычных хромосомах есть все, что вам нужно, чтобы быть жизнеспособными, поэтому, если у вас не хватает «лишней» хромосомы, вы можете придумывать любые проблемы, какие хотите, от того, чтобы быть немного менее чуждым детям, которые полностью калеки, при условии, что они не не умереть сразу.

Ответ должен быть "возможно".

Некоторые черты, например цвет глаз, являются результатом действия одного гена, одной нити ДНК, которая контролирует цвет глаз. Если у вас есть функционирующая копия этого гена, вы получите карие глаза, если нет — голубые. (на самом деле это может быть не совсем так, но это разумное приближение)

Многие другие черты были бы комбинацией многих генов. Например, хвост не будет единым фрагментом ДНК, там будет несколько генов, которые могут повлиять на длину, форму, мускулатуру и так далее. Если бы у хвостатого человека были дети от человека без хвоста, ребенок получил бы половину этих генов, и последствия наличия только половины генов для образования хвоста могли бы быть непредсказуемыми. Вероятно, вы получите коренастый короткий хвост, но в худшем случае гены хвоста будут делать что-то плохое, например, удлинять позвоночник или даже что-то, что кажется совершенно не связанным с хвостом. Например, ген может быть причиной того, что позвонки в копчике не сливаются, но он также вызывает утолщение черепа, что сдавливает мозг и убивает плод. Итак, второй ген используется для отключения эффекта утолщения черепа. Но этот второй ген,

Крылья, например, потребуют масштабного редактирования генов. Я не хотел бы быть ребенком крылатого и бескрылого человека.

Цвет глаз человека полигенен . Существует комплекс генов, определяющих уровень пигментации (по аналогии с пигментацией кожи), от низкой до высокой пигментации. Сам по себе этот фактор объясняет только изменение цвета от светло-коричневого до почти черного. Существует второй комплекс генов (включая цвет глаз 1 ), который определяет структурный цвет за счет светорассеяния; это объясняет зеленый / синий оттенок.

Да, я пойду с "вероятно, нет".

Разный цвет глаз, кожи и волос — это не страшно, такое уже бывает. Однако другие черты сильно отличаются. Позвольте мне кратко объяснить вам о генетике и естественных гибридах: абсолютное большинство животных на Земле работает по парной системе, в которой каждое животное имеет ряд пар хромосом, которые составляют их геном и позволяют им функционировать. При размножении эти пары гамет разделяются, так что, как только они встречаются с другой гаметой, каждая половина пары встречается, что позволяет родиться новому животному этого вида. Но если большинство животных работают на парных хромосомах, почему мы не видим собаку и курицу на ферме, рождающих крошечного грифона? Потому что черта, определяющая вид, — это репродуктивная изоляция, а это означает, что: если 2 вида могут естественным образом размножаться среди них в дикой природе и давать жизнеспособное потомство без каких-либо проблем,

Теперь, почему я говорил об этом? Потому что нам нужно это, чтобы говорить о ваших людях: цвет глаз — относительно небольшая вещь, которая контролируется небольшим количеством генов. Именно поэтому люди с разным цветом глаз могут без проблем иметь детей. Однако такие черты, как чешуйчатая кожа (признак рептилий, который также, скорее всего, связан с отсутствием желез в коже), крылья на спине (не только дополнительная часть конечностей [я не буду обсуждать функциональность эти конечности], это модифицированная пара конечностей с адаптацией, сильно отличающейся от тела) хвосты (может быть, здесь наименее радикальные, поскольку у нас действительно были хвосты в какой-то момент эволюции... Ой, подождите, это лисий хвост, не так ли? не так ли?) и другие органы, которых обычно не хватает нормальным людям (в лучшем случае потребуются специальные приспособления, чтобы грудная клетка могла содержать эти органы) — все это черты, которые требуют ряда генов, и само существование каждого из них эти черты потребуют наличия вторичных приспособлений тела, чтобы иметь возможность функционировать, от модификации существующих мышц и костей до добавления новых к другим изменениям, которые могут быть незаметны поначалу. Я имею в виду, что такие сложные черты, наряду с их вторичными изменениями относительно обычного человека, скорее всего, вообще потребуют новых пар хромосом. У этих парней, скорее всего, будет более 46 хромосом, и новые, скорее всего, будут выражать черты, которые сводят на нет проявление нормальных человеческих черт. Но без второй половины,

Единственный способ, которым я могу видеть, как они воспроизводятся друг с другом без серьезных проблем, - это иметь дополнительные хромосомы, которые полностью контролируют эти новые черты и которые обычно остаются полностью неактивными без своих пар, в то же время проявляя себя, подавляя другие нормальные черты в пользу своих собственных, когда они обнаружены. парами (в основном целые хромосомы рецессивно эпистатичны ). Обратите внимание, что я не биолог или специалист по генетике, поэтому я не могу с абсолютной уверенностью сказать, что такой процесс может работать, но его перемещение, похоже, частично решает вашу проблему с репродукцией (мы уже используя handwavium, чтобы получить людей с чертами рептилий и новыми органами, так почему бы и нет?).

Подводя итог: могут ли эти измененные люди размножаться между собой так же, как и с нормальными людьми? На самом деле нет, но если вы измените их геном так, что все изменения будут вызваны новыми хромосомами, которые остаются неактивными, когда они не спарены, это может несколько обойти нежелательные побочные эффекты таких отношений. Однако обратите внимание, что, имея нечетную пару хромосом, если новая каким-либо образом не мигрирует сама по себе, во время мейоза, к одной из образовавшихся гамет, эти дети-гибриды будут бесплодны (мулы также бесплодны из-за нечетного числа хромосом). ) в лучшем случае, и, если новые отдельные хромосомы попытаются выразить себя, это приведет к уродливым плодам, которые, вероятно, не смогут выжить более чем через несколько часов после рождения в худшем случае.

Спасибо. Я думаю, что вы подняли некоторые важные моменты здесь. Это означало бы, что мне понадобятся два типа гибридов: один, основанный на людях и не добавляющий им слишком много странных вещей, и другой, основанный на «поставочных видах», который затем будет иметь некоторые человеческие черты. но в основном FX?
@BeeMKay в значительной степени. Могут ли эти новые черты быть переданы с большей или меньшей легкостью, будет в основном связано с тем, связаны ли они с новыми хромосомами, отличными от тех, которые распространены у людей, или они просто будут иметь совершенно другой генетический облик и будут выглядеть лишь несколько по-человечески. . Чем больше между ними генетических различий, тем сложнее будет успешное размножение. Присутствие несколько похожих видов, которые все еще могут воспроизводиться, звучит разумно, как это видно у лигеров .
@BeeMKay Ключ к получению ваших плодовитых гибридов - иметь успешного ребенка между человеком и «Нуманом» (новым человеком). Лигры и мулы — два примера, они не всегда жизнеспособны, но есть примеры успешных лигеров и мулов, которые были плодовитыми, поэтому все, что вам нужно, — это чтобы нуманцы и люди имели достаточно сходства (именно поэтому я предположил, что новые хромосомы отвечает за новые черты), и в конечном итоге вы получите то, что вам нужно, чтобы получить группу (хотя вы захотите сделать их как можно более похожими, иначе могут возникнуть проблемы инбридинга, если фертильные гибриды слишком редки).
Спасибо, ваши ответы помогли сделать выбор и дали полезную информацию. Хотя, конечно, гибридно-человеческое потомство было бы круто, я думаю, что на самом деле не допустить этого было бы более «реалистично».

Это несет в себе риски

Чтобы быстро ответить на ваши вопросы, прежде чем вдаваться в подробности:

  1. сможет ли эта группа естественным образом размножаться между собой и иметь плодовитых детей?

Только если каждая форма генной инженерии находится на другой хромосоме.

  1. смогут ли они размножаться с «обычными» людьми?

Только если генная инженерия изолирует до одной хромосомы

  1. Если ответ на (2.) «да», насколько вероятно, что потомство будет плодовитым?

В идеальном мире 50% шанс генетически измененного и 50% шанс нормального на каждую черту

Для целей этого я собираюсь сосредоточиться на одном примере: генетическом изменении, дающем крылья. Я буду называть его геном крыльев, и все черты гена крыльев будут доминантными по умолчанию. Что касается того, будут ли они способны создавать достаточную подъемную силу, это совершенно отдельный вопрос , который я не буду затрагивать.

хромосомы

Гены человека организованы в 23 хромосомы, которые расположены парами. При разведении по одному из каждой пары случайным образом выбирается для передачи ребенку от каждого родителя. Таким образом, для этого гена крыльев ему нужно не только добавить крылья человеку, ему нужно изменить существующую структуру кости на спине человека, чтобы крылья зафиксировались, значительно увеличить грудные мышцы человека (и изменить их, чтобы они можно связать с крыльями) и сделать человека максимально легким. Это множество модификаций, и если они будут распространены и напрямую интегрированы в соответствующие хромосомы, которые управляют этими аспектами тела, тогда это будет не так сложно и, таким образом, уменьшит вероятность того, что изменение косвенно нанесет вред человеку.

Однако, если этот человек должен был скрещиваться с нормальным человеком, получающийся гибридный ребенок мог бы в конечном итоге иметь чрезмерно большие грудные мышцы и без крыльев, иметь нормальный вес и не в состоянии создавать достаточную подъемную силу, или может отсутствовать часть модификации кости в спине, в результате в плечевых впадинах изуродованы. Ни один из них не является желательным.

Таким образом, все эти модификации должны быть на одной хромосоме, чтобы было все или ничего. Поскольку вы не можете напрямую изменить существующую ДНК на других хромосомах, вам придется добавить дополнительную ДНК, которая подавляет нормальное поведение и развитие тела, которое присутствует на других хромосомах, подобно тому, как Y-хромосома подавляет развитие молочных желез. железы у мужчин (чаще всего, и это не останавливает формирование сосков). Это много дополнительной ДНК, и проблема заключается в том, чтобы уместить ее всю в один ген. Для этого есть два варианта:

Опция 1

У одной копии нормальная хромосома в паре с хромосомой гена крыла (аналогично тому, как работают X и Y хромосомы). Преимущество этого заключается в том, что общее количество ДНК в клетке остается примерно одинаковым. Проблема в том, что она будет вести себя так же, как Y- и X-хромосомы без защитной защиты, которую они имеют (два самца не могут размножаться вместе и, следовательно, не могут образовать пару YY). Это плохо, поскольку генетически измененный человек может безопасно размножаться только с нормальным человеком, чтобы гарантировать, что они получат нормальный ген, который может быть соединен с геном крылатого. Если два человека с геном крыльев попытаются завести ребенка, вероятность того, что плод будет иметь ген двух крыльев, составит 25%, что приведет к летальному исходу или приведет к серьезным заболеваниям.

Вариант 2

Сохраните нормальную ДНК и добавьте к ней все ДНК гена крыльев. Таким образом, если у них есть две копии нормальной ДНК + крыло, они все еще хороши. Так что любой, у кого есть изменение, может безопасно размножаться с любым, у кого оно есть, или с тем, у кого его нет. Если бы гибрид размножался, у него был бы 50% шанс передать ген крыльев (а два гибрида имели бы 75%). К сожалению, это несет в себе свои проблемы.

Размер ядер в клетке не меняется, но теперь в ней больше ДНК. Это увеличит вероятность того, что что-то пойдет не так во время деления клеток. Это может привести к проблемам со здоровьем, в худшем случае — к росту раковых клеток. Если это произойдет на ранних сроках беременности или со сперматозоидом или яйцеклеткой, это, вероятно, приведет к выкидышу или серьезному врожденному дефекту. Существуют списки различных генетических нарушений , которые можно обнаружить, поэтому я не буду вдаваться в подробности. Эти списки также помогают в построении мира, если ген крыльев находится на хромосоме 5, то увеличивает или уменьшает вероятность синдрома кошачьего крика?? Я не могу сказать, насколько высоки шансы возникновения этих проблем, но, поскольку это ваш мир, вы можете решить, насколько важным фактором вы хотите, чтобы он был.

Заключение

Таким образом, я рекомендую, чтобы это было правдоподобно и получалось то, что вы хотите, каждое изменение кодируется на другой хромосоме и сохраняет всю нормальную ДНК на указанной хромосоме. У любого генетически модифицированного человека могут быть эти крутые удивительные черты, но они также более склонны к раковым новообразованиям, выкидышам, врожденным дефектам и генетическим нарушениям.

Спасибо. Если бы я свел переделку к «просто» реактивации/деактивации последовательностей, которые уже существуют в человеческом геноме, но отключены, уменьшит ли это риск скрещивания гибридов между собой? Кроме того, почему гибриды имеют только 75% шанс передать признак, если они оба несут измененный ген?
Если два гибрида имеют один ген с модификацией и один ген без модификации, то каждый из них имеет 50% шанса передать модификацию следующему поколению. Таким образом, существует 25 % вероятности наличия двух модифицированных генов, 50 % вероятности наличия одного модифицированного гена и 25 % вероятности отсутствия модифицированного гена. Поскольку вам нужен только один модифицированный ген, шанс 75%.
@BeeMKay, если он повторно активирует и деактивирует последовательности, обратите внимание, что гены представляют собой разбросанный и беспорядочный беспорядок. Таким образом, последовательности, которые необходимо активировать, скорее всего, будут разбросаны по многим хромосомам. Таким образом, ваши гибриды могут столкнуться с проблемами, если они наследуют только некоторые из активированных последовательностей.
Ах я вижу. Хотя вы описываете доминантные гены (если я правильно помню школьную биологию); чтобы признаки работали, они также должны быть выражены в обеих копиях пары хромосом.
Репродуктивные возможности генетически измененных людей
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v