動物のキメラは、有性生殖に関与する異なる接合子に由来する遺伝的に異なる細胞の2つ以上の異なる集団で構成される単一の生物です。異なる細胞が同じ接合子から出現した場合、その生物はモザイクと呼ばれます。キメラは、少なくとも4つの親細胞（2つの受精卵または初期胚が融合したもの）から形成されます。細胞の各集団は独自の特性を維持し、結果として生じる生物は組織の混合物です。ヒトのキメラ現象の症例が記録されています。
この状態は遺伝するか、移植または輸血中に同種造血細胞を注入することで獲得されます。同一でない双子では、キメラ現象は血管吻合によって発生します。子孫が体外受精によって作成された場合、キメラである可能性が高くなります。キメラはしばしば繁殖することができますが、子孫の生殖能力と種類は、どの細胞株が卵巣または精巣を生じさせたかによって異なります。細胞の1つのセットが遺伝的に女性で、別のセットが遺伝的に男性である場合、さまざまな程度のインターセックスの違いが生じる可能性があります。
テトラゲームのキメラ現象編集
キメリズムを示すセントポーリア
テトラガメティックキメリズムは、先天性キメリズムの一形態です。この状態は、2つの精子による2つの別々の卵子の受精と、それに続く胚盤胞または接合子の段階での2つの凝集によって発生します。これにより、細胞株が混在する生物が発生します。言い換えれば、キメラは2つの同一でない双子の融合から形成されます（同様の融合はおそらく同一の双子で発生しますが、それらの遺伝子型は有意に区別されないため、結果として生じる個体はキメラとは見なされません）。そのため、男性、女性、または混合したインターセックスの特徴を持つことができます。
生物が成長するにつれて、異なる染色体のセットを持つ器官を持つようになる可能性があります。たとえば、キメラは、1セットの染色体を持つ細胞で構成される肝臓と、2番目のセットの染色体を持つ細胞で構成される腎臓を持っている場合があります。これは人間で発生しており、かつては非常にまれであると考えられていましたが、最近の証拠ではそうではないことが示唆されています。
これは特にマーモセットに当てはまります。最近の研究によると、ほとんどのマーモセットはキメラであり、兄弟の双子とDNAを共有しています。マーモセットの兄弟の双子の95％は、絨毛膜融合によって血液を交換し、造血キメラにします。
ほとんどのキメラは、キメラであることに気付かずに人生を歩みます。表現型の違いは、微妙な場合（たとえば、ヒッチハイカーの親指とまっすぐな親指、わずかに異なる色の目、体の反対側での発毛の違いなど）、または完全に検出できない場合があります。キメラは、下に表示される場合もあります。あるスペクトルのUV光、背中の特徴的なマークは、肩から背中の下部に向かって下向きの矢印ポイントのマークに似ています。これは、ブラシュコの線と呼ばれる色素の不均一性の1つの表現です。
影響を受ける人赤色細胞の2つの集団の発見によって、または、接合体が異性である場合は、曖昧な生殖器と間性を単独でまたは組み合わせて発見することによって識別される可能性があります。そのような人はまた時々斑状の皮膚、髪、または目の色素沈着（異色症）を持っています。胚盤胞が異性である場合、両性の生殖器が形成される可能性があります。卵巣と精巣、または卵精巣の組み合わせのいずれかが、以前は真の雌雄同体として知られていた状態である、まれなインターセックスの形態です。
この状態の頻度は、キメラ現象の真の有病率を示すものではありません。男性と女性の両方の細胞で構成されるほとんどのキメラは、2つの細胞集団が体全体に均一にブレンドされている場合に予想されるように、おそらくインターセックス状態を持っていません。多くの場合、単一の細胞タイプの細胞のほとんどまたはすべてが単一の細胞株で構成されます。つまり、血液は主に1つの細胞株で構成され、他の細胞株の内臓で構成されます。生殖器は、他の性的特徴の原因となるホルモンを産生します。
自然のキメラは、男性/女性または雌雄同体の特徴や不均一な皮膚の色素沈着などの異常を示さない限り、ほとんど検出されません。最も目立つのは、一部のオスのべっ甲猫と三毛猫（ほとんどのオスのべっ甲には着色の原因となる余分なX染色体があります）、または性器があいまいな動物です。
キメラ現象の存在は、DNAテストにとって問題があります。家族法と刑法に影響を与える事実。たとえば、リディアフェアチャイルドの訴訟は、DNA検査で彼女の子供が彼女のものではないことが明らかになった後、法廷に持ち込まれました。彼女に対して詐欺罪が提起され、彼女の子供たちの監護権が争われた。リディアがキメラであり、一致するDNAが彼女の子宮頸部組織で見つかったことが明らかになったとき、彼女に対する告発は却下されました。別のケースは、カレン・キーガンのケースでした。カレン・キーガンは、（当初は）子供の生物学的母親ではないと疑われていましたが、必要な腎臓移植のために成人した息子のDNA検査を行った後、彼女は母親ではないことがわかったようです。
テトラゲーム状態は、臓器または幹細胞移植に重要な影響を及ぼします。キメラは通常、両方の細胞株に対して免疫学的耐性があります。
MicrochimerismEdit
マイクロキメリズムとは、宿主個体とは遺伝的に異なる少数の細胞が存在することです。ほとんどの人は、母親と遺伝的に同一の少数の細胞を持って生まれます」と、健康な個体ではこれらの細胞の割合が低下します。彼らは年をとります。母親と遺伝的に同一の細胞をより多く保持している人は、おそらく免疫系がこれらの細胞の破壊に関与し、一般的な免疫障害がそれを妨げ、また原因となるため、いくつかの自己免疫疾患の発生率が高いことが観察されています自己免疫の問題母体由来の細胞の存在による自己免疫疾患の発生率が高いのは、強皮症様疾患（自己免疫リウマチ性疾患）の40歳の男性を対象とした2010年の研究で、女性の細胞がFISH（蛍光insituハイブリダイゼーション）を介した血流は母体由来であると考えられていましたが、彼のマイクロキメラ化の形態は消失した双子によるものであることが判明し、消失したツインからのマイクロキメラ化が個人を自己免疫疾患にかかりやすくするかどうかは不明です母親はしばしば子供と遺伝的に同一の細胞をいくつか持っており、一部の人々はそれらと遺伝的に同一の細胞も持っています
アンコウの共生キメラ現象編集
キメラ現象は、成体のアンコウで自然に発生し、実際、彼らのライフサイクルの自然で不可欠な部分です。男性が成人期に達すると、女性の検索を開始します。強い嗅覚（または匂い）受容体を使用して、オスはメスのアンコウを見つけるまで検索します。長さが1インチ未満の男性は、皮膚を噛み、酵素を放出して、口と体の両方の皮膚を消化し、ペアを血管レベルまで融合させます。この愛着はオスの生存に必要になりましたが、両方のアンコウが単一の雌雄同体の個体に融合するため、最終的には彼を消費します。この過程で、複数のオスが共生生物として単一のメスに付着することがあります。場合によっては、それらはすべて大きなメスの釣り人の体に消費されます。メスと融合すると、オスは性的に成熟し、他の器官が萎縮するにつれて大きな睾丸を発達させます。このプロセスにより、精子が常に供給されるようになります。雌は卵を産むので、キメラの魚はより多くの子孫を持つことができます。
雌雄同体編集
雌雄同体は、生殖細胞（精子や卵など）が発生したときに発生します。生物の細胞）は、それ自体と遺伝的に同一ではありません。最近、雌雄同体は、発育中の胎盤融合により、（兄弟の）双子の兄弟の生殖細胞を運ぶことができることが発見されました（雌雄同体は、ほとんどの場合、frを産みます）。永遠の双子。）
人工キメラ編集
世代別のキメラ形質分布
人工キメラ現象は、キメラが存在する可能性のある人工カテゴリに分類されます。この分類に該当する個体は、2つの異なる遺伝的家系図を持っています。1つはヒト胚の形成時に遺伝的に受け継がれたもので、もう1つは移植と呼ばれる医療処置によって意図的に導入されたものです。この状態を引き起こす可能性のある特定の種類の移植には、骨髄移植や臓器移植が含まれます。これは、レシピエントの体が本質的に新しい血液幹細胞を恒久的に取り込むように機能するためです。
動物の人工キメラ現象の例ウズラのニワトリのキメラです。ニワトリの胚の段階で移植と切除を利用することにより、ニワトリの神経管と神経頂細胞が切除され、ウズラの同じ部分に置き換えられました。ひよこの体の残りの部分はそれ自身の鶏の細胞でできていたのに対し、翼の周りに見られます。
HumansEdit
キメリズムはいくつかの例で人間で記録されています。
- オランダのスプリンターであるFoekjeDillemaは、1950年7月に強制的な性的検査を拒否した後、1950年の代表チームから追放されました。その後の調査で彼女の体細胞にY染色体が発見され、分析の結果、彼女はおそらく46、XX / 46、XYモザイクの女性であることがわかりました。
- 1953年、ブリティッシュメディカルジャーナルにヒトキメラが報告されました。女性は2つの異なる血液型を含む血液を持っていることがわかりました。どうやらこれは彼女の双子の兄弟の細胞が彼女の体に住んでいることに起因しているようです。1996年の研究では、そのような血液型キメラ現象は珍しいことではないことがわかりました。
- 1998年に、男性の人間がキメラ現象のために部分的に発達した女性の臓器がいくつかありました。彼は体外受精によって妊娠していました。
- 2002年、リディアフェアチャイルドは、DNAの証拠が彼女ではないことを示したため、ワシントン州で公的支援を拒否されました。彼女の子供たちの母親。検察の弁護士は、ニューイングランドの人間のキメラ、カレン・キーガンのことを聞き、フェアチャイルドも2セットのDNAを持つキメラであることを示すことができた防衛に可能性を提案しました。
- 2002年、ニューイングランドジャーナルオブメディシンの記事には、腎臓移植の準備をした後、テトラゲームのキメラ現象が予期せず確認された女性が記載されています。パティが必要ntとその近親者は組織適合性試験を受け、その結果、彼女は3人の子供のうち2人の生物学的母親ではなかったことが示唆されました。
- 2009年、歌手のテイラーミュールは、胴体の大きなあざと常に考えられていたものが、実際にはキメラ現象によって引き起こされていることを発見しました。
- 2017年、人間のブタのキメラが報告されました。作成されたこと。キメラは0.001％のヒト細胞を持ち、残りはブタであると報告されました。
雌雄同体編集
- 人間が自家受精する可能性があるという架空のシナリオに関して、真の雌雄同体を取り巻く議論が存在します。ヒトのキメラがオスとメスの接合子が単一の胚に融合して形成され、両方のタイプの個々の機能的な性腺組織を与える場合、そのような自家受精は実現可能です。確かに、雌雄同体の動物が一般的である非ヒト種で発生することが知られています。しかし、機能的な自家受精のそのようなケースは、これまで人間で文書化されていません。
骨髄レシピエント編集
- 骨髄レシピエントで異常なキメラ現象のいくつかの症例が報告されています。
- 2019年、血液とネバダ州リノの男性（精管切除術を受けた）の精液は、骨髄提供者の遺伝的内容のみを示しました。彼の唇、頬、舌からの綿棒は、混合されたDNA含有量を示した。
- 2004年の暴行事件の精液のDNA含有量は、暴行時に刑務所にいたが、後に弟の骨髄提供者であった男性のDNA含有量と一致していました。犯罪を犯したと決心した。
- 2008年、韓国のソウルで発生した交通事故で男性が死亡しました。彼を特定するために、彼のDNAを分析しました。結果は、彼の血液のDNAが、彼の臓器のいくつかとともに、彼が女性であることを示しているように見えることを明らかにしました。後に、彼は娘から骨髄移植を受けたと判断されました。
Chimera IdentificationEdit
キメラ現象は非常にまれであるため、ヒトで確認された症例は100例にすぎません。しかし、これは、人間がそもそもこの状態にあることに気付いていない可能性があるという事実が原因である可能性があります。通常、色素沈着過剰、色素脱失、または2つの異なる色の目を持っているなどのいくつかの身体的症状を除いて、キメラ現象の兆候や症状はありません。ただし、これらの兆候は必ずしも個人がキメラであることを意味するわけではなく、考えられる症状としてのみ見られるべきです。繰り返しますが、法医学的調査または失敗した母子鑑定/父子鑑定に対する好奇心は、通常、この状態の偶発的な発見につながります。通常、迅速な頬スワブまたは血液検査のいずれかで構成されるDNA検査を受けるだけで、かつては未知であった2番目のゲノムが発見され、その個体がキメラであることが識別されます。
ResearchEdit
最初に知られている霊長類のキメラは、アカゲザルの双子であるRokuとHexで、それぞれに6つのゲノムがあります。それらは、全能性の4つの細胞胚盤胞からの細胞を混合することによって作成されました。細胞は決して融合しませんでしたが、それらは一緒に働いて器官を形成しました。これらの霊長類の1人であるRokuが性的なキメラであることが発見されました。 Rokuの血球の4％に2つのx染色体が含まれていたためです。
キメラ実験の主要なマイルストーンは、ヤギとヒツジの胚を組み合わせてキメラのヒツジとヤギが生産され、生き残った1984年に発生しました。成人期に。
2003年8月、中国の上海第二医科大学の研究者は、ヒトの皮膚細胞とウサギの卵子を融合させて最初のヒトキメラ胚を作成したと報告しました。胚は実験室で数日間発育させた後、破壊して得られた幹細胞を回収しました。 2007年、ネバダ大学医学部の科学者は、血液に15％のヒト細胞と85％の羊細胞を含む羊を作成しました。
2019年1月22日、全米遺伝カウンセラー協会が記事を発表しました—キメラ現象の説明：1人が無意識のうちに2セットのDNAを持つことができる方法「双子の妊娠が1人の子供に進化するテトラガメティックキメラ現象は、現在、まれな形態の1つであると考えられています。しかし、20〜30％がシングルトン妊娠の割合は、もともと双子または複数の妊娠でした。この統計により、テトラゲームのキメラ現象が現在のデータが示唆するよりも一般的である可能性が非常に高いです。」
SpongesEdit
キメラ現象は海洋スポンジのいくつかの種で発見されました.4つの異なる遺伝子型が1人の個体で発見されており、さらに大きな遺伝的異質性の可能性があります。各遺伝子型は繁殖に関して独立して機能しますが、生物内の遺伝子型は異なります成長などの生態学的反応の観点から、単一の大きな個体として行動します。
MiceEdit
アグーチコートカラー遺伝子を持つ子孫を持つキメラマウス。ピンクアイに注意
キメラマウスは、2つの異なる遺伝子プールを持つ動物のさまざまな生物学的質問の調査を可能にするため、生物学研究において重要な動物です。 。これらには、遺伝子の組織特異的要件、細胞系統、細胞電位などの問題への洞察が含まれます。キメラマウスを作成するための一般的な方法は、異なる起源の胚性細胞の注入または凝集のいずれかによって要約できます。最初のキメラマウスは、1960年代にベアトリスミンツによって8細胞期の胚の凝集によって作られました。一方、注入は、胚盤胞に細胞を注入して、注入された胚性幹細胞（ES細胞）に完全に由来する生殖系列を持つキメラマウスを作成したRichardGardnerとRalphBrinsterによって開拓されました。キメラは、まだ子宮に移植されていないマウス胚、および移植された胚に由来する可能性があります。移植された胚盤胞の内部細胞塊からのES細胞は、生殖系列を含むマウスのすべての細胞系統に寄与する可能性があります。 ES細胞は、相同組換えを使用して遺伝子を変異させることができるため、キメラにおいて有用なツールであり、遺伝子ターゲティングが可能になります。この発見が1988年に行われて以来、ES細胞は特定のキメラマウスの生成における重要なツールになりました。
基礎となるbiologyEdit
マウスキメラを作成する能力は、初期の理解から生まれています。マウスの発達。卵子の受精の段階と胚盤胞の子宮への着床の間で、マウス胚のさまざまな部分がさまざまな細胞系統を生み出す能力を保持しています。胚が胚盤胞期に達すると、それはいくつかの部分、主に栄養外胚葉、内部細胞塊、および原始内胚葉で構成されます。胚盤胞のこれらの部分のそれぞれは、胚の異なる部分を生じさせます。内部細胞塊は適切な胚を生じさせ、一方、栄養外胚葉および原始内胚葉は、胚の成長をサポートする余分な胚構造を生じさせます。 2〜8細胞期の胚は、キメラを作る能力があります。これは、これらの発生段階では、胚の細胞が特定の細胞系統を生じさせることをまだ約束しておらず、内部細胞塊を生じさせる可能性があるためです。栄養外胚葉。 2つの二倍体8細胞期胚を使用してキメラを作製する場合、キメラは後にマウス胚盤胞の胚盤葉上層、原始内胚葉、および栄養外胚葉に見られます。
解剖することが可能です。それに応じて胚から細胞の一方の系統を選択的に生じさせ、他方を生じさせないように、他の段階の胚。たとえば、割球のサブセットを使用して、1つの胚から特定の細胞系統を持つキメラを生成することができます。たとえば、二倍体胚盤胞の内部細胞塊を使用して、8細胞二倍体胚の別の胚盤胞でキメラを作ることができます。内部細胞塊から採取された細胞は、キメラマウスの原始内胚葉とエピブラストを生じさせます。この知識から、キメラへのES細胞の寄与が開発されました。 ES細胞は、8細胞期および2細胞期の胚と組み合わせて使用して、キメラを作成し、胚を適切に発生させることができます。キメラで使用される胚は、キメラの一部のみに特異的に寄与するために、さらに遺伝子組み換えすることができます。一例は、2つの2細胞二倍体胚の電気融合によって人工的に作られたES細胞と四倍体胚から構築されたキメラです。四倍体胚は、キメラの栄養外胚葉と原始内胚葉のみを生じさせます。
生産方法編集
キメラマウスの成功をもたらすことができるさまざまな組み合わせがあり、 –実験の目的に応じて–適切な細胞と胚の組み合わせを選択できます。それらは一般に、二倍体胚およびＥＳ細胞、二倍体胚および二倍体胚、ＥＳ細胞および四倍体胚、二倍体胚および四倍体胚、ＥＳ細胞およびＥＳ細胞に限定されない。胚性幹細胞と二倍体胚の組み合わせは、遺伝子ターゲティングを胚性幹細胞で行うことができるため、キメラマウスの作成に使用される一般的な手法です。これらの種類のキメラは、幹細胞と二倍体胚の凝集、または幹細胞の二倍体胚への注入のいずれかによって作製することができます。胚性幹細胞を遺伝子ターゲティングに使用してキメラを作製する場合、以下の手順が一般的です。標的遺伝子の相同組換えの構築物を、エレクトロポレーションによってドナーマウスから培養マウス胚性幹細胞に導入します。組換えイベントに陽性の細胞は、遺伝子ターゲティングで使用される挿入カセットによって提供される抗生物質耐性を持ちます。積極的に選ばれることができます。次に、正しい標的遺伝子を持つES細胞を、二倍体宿主マウス胚盤胞に注入します。次に、これらの注入された胚盤胞は、偽妊娠した雌の代理母マウスに移植されます。これにより、胚が満期になり、生殖細胞系列がドナーマウスのES細胞に由来するマウスが出産します。これと同じ手順は、 ES細胞と二倍体胚、二倍体胚は、単一の胚が収まるウェルの凝集プレートで培養され、これらのウェルにES細胞が追加され、単一の胚が形成されて胚盤胞期に進行するまで凝集体が培養され、その後、代理マウスに転送されます。