Capacidades reproductivas de humanos genéticamente alterados

Si tengo un grupo de humanos que fueron alterados genéticamente de una manera similar, pero con una expresión diferente de los efectos en el individuo (por ejemplo, cambios en los ojos, crecimiento de la cola, alas, pieles con escamas, posiblemente otros órganos que no existen en los humanos normales... .):

  1. ¿Ese grupo podría reproducirse naturalmente entre sí y tener hijos fértiles?
  2. ¿Serían capaces de reproducirse con humanos "normales"?
  3. Si la respuesta a (2.) es "sí", ¿qué probabilidad hay de que los descendientes sean fértiles?
  4. Si la respuesta a (2.) es "no", ¿qué tipo de cambios serían razonables en los humanos manipulados para dar como resultado descendientes híbridos fértiles?

Respuestas (4)

Si quieres, entonces sí. De lo contrario, probablemente no

Si estás modificando genéticamente a las personas para que sean radicalmente diferentes a los humanos, probablemente no estés tratando de crear cosas que se extiendan entre tu población general. Si estuviera haciendo monstruos (y lo he hecho, en las historias) los diseñaría para que específicamente pudieran o no cruzarse, dependiendo de mis deseos. Si lo dejara al azar, obtendría descendencia no viable o mulas estériles que pueden o no tener partes funcionales.

  • ¿Tratando de crear super-soldados? ¿Quizás una raza maestra? No quieres que esos genes corran desenfrenados. Realice sus modificaciones para reorganizar los genes en los cromosomas, de modo que las combinaciones de genes resultantes se parezcan más a los humanos que intentan cruzarse con las cabras, lo que no va a suceder.
  • ¿Tratando de hibridar a la humanidad con su especie alienígena? Bueno, entonces, haga un sistema similar a CRISPR donde se haga ADN adicional para este escenario. Tienen secuencias de genes que sobrescriben las humanas, por lo que los genes clave se transmiten. Tener un cromosoma adicional con secuencias que hacen que específicamente haga una copia adicional en cualquier célula con solo uno. Si alguno de los padres tiene el ADN adicional, se transmite a los descendientes.
El objetivo era tener un grupo de híbridos que pudieran tener hijos entre ellos (creando una nueva subespecie de humanos, básicamente. Me gusta mucho el asunto de los cromosomas adicionales, aunque no estoy seguro de entenderlo correctamente. Si tengo un padre que tiene el ADN sobrescrito y uno que no, ¿el gen adicional también "corregiría" el par que falta para que coincida con el segmento sobrescrito?
La tecnología/genes similares a CRISPR le permitirían sobrescribir el ADN existente en los niños resultantes. Un cromosoma autorreplicante adicional no reemplazaría ningún gen humano, solo agregaría un montón de nuevos (que supuestamente estarían diseñados para funcionar entre sí y con los humanos existentes). Si desea diferentes cepas de híbridos, cada uno podría tener un cromosoma adicional diferente. Los niños resultantes del mestizaje tendrían más y más cromosomas, con posibles multímeros de genes (¿efectos secundarios?) en todos los cromosomas.
Ah, vale, gracias por la aclaración. Creo que eso descartaría el cruzamiento con humanos normales, y solo dejaría la creación de descendencia dentro de la nueva subespecie para el propósito de la historia. Entonces, ese cromosoma extra estaría sin pareja y, posteriormente, dejaría a la descendencia incapaz de sobrevivir si ocurriera el cruce, debido a la incompatibilidad. Excepto quizás en algunos casos muy raros, que luego sufrirían todos los problemas habituales mencionados anteriormente aquí.
Aunque los cromosomas no suelen replicarse para convertirse en pares que se rellenen después de la meiosis, sería posible diseñar un sistema regulador para hacer que el ADN de estos cromosomas especiales se replique después de la meiosis para formar un par. Por lo tanto, podría aparearse con humanos normales si quisiera (y fue diseñado específicamente para funcionar de esa manera). Si hubiera múltiples cromosomas adicionales, solo puedo adivinar si podría haber problemas (teóricamente no), ya que normalmente no es así como se comportan los cromosomas. La descendencia siempre sería híbrida.
¿Cuál sería la consecuencia (en la vida real) si falta la mitad del par cromosómico? Quiero decir, tenemos esto "naturalmente" y parcialmente en el par XY, lo que resulta en todo tipo de travesuras relacionadas con el género, pero si tiene la "información adicional" y no existe un sistema mágico de escritura de copias. Supongo que algunos problemas serios?
La mayoría de las anomalías cromosómicas dan como resultado abortos espontáneos y no son viables. Puede considerar el síndrome de Down, el síndrome de Turner y el síndrome de Klinefelter como ejemplos de anomalías cromosómicas viables. Sus cromosomas regulares tienen todo lo que necesita para ser viable, por lo que si le falta un cromosoma "extra", sería libre de inventar cualquier problema que desee, desde ser un poco menos extraño hasta niños que están completamente lisiados, suponiendo que no lo hagan. no morirá en el acto.

La respuesta tiene que ser "quizás".

Algunos rasgos, como el color de los ojos, son el resultado de un solo gen, hay una hebra de ADN que controla el color de los ojos. Si tienes una copia funcional de ese gen, obtienes ojos marrones, si no, obtienes ojos azules. (en realidad, esto podría no ser literalmente cierto, pero es una aproximación razonable)

Muchos otros rasgos serían una combinación de muchos genes. Por ejemplo, una cola no sería una sola pieza de ADN, habría múltiples genes que podrían afectar la longitud, la forma, la musculatura, etc. Si una persona con cola tuviera hijos con una persona sin cola, el niño obtendría la mitad de esos genes, y los efectos de tener solo la mitad de los genes para formar una cola podrían ser impredecibles. Probablemente obtendrás una cola corta y achaparrada, pero en el peor de los casos, los genes de la cola hacen algo malo, como alargar la columna vertebral o incluso algo que parece no estar relacionado con las colas. Por ejemplo, un gen puede hacer que las vértebras del cóccix no se fusionen, pero también hace que el cráneo se espese, lo que comprime el cerebro y mata al feto. Entonces, se usa un segundo gen para desactivar el "efecto de engrosamiento del cráneo". Pero ese segundo gen,

Las alas, por ejemplo, requerirían una edición genética masiva. No me gustaría ser hijo de un humano con alas y sin alas.

El color de los ojos humanos es poligénico . Hay un complejo de genes que determinan el nivel de pigmentación (similar a la pigmentación de la piel), desde una pigmentación baja hasta una pigmentación alta. Por sí mismo, este factor solo explicaría desde el marrón claro hasta el casi negro oscuro. Hay un segundo complejo de genes (incluyendo Eye Color 1 ) que determina el color estructural debido a la dispersión de la luz; esto explica el tinte verde/azul.

Sí, iré con "probablemente no".

El color diferente de ojos, piel y cabello no es gran cosa, ya sucede. Los otros rasgos, sin embargo, son muy diferentes. Déjame explicarte brevemente sobre la genética y los híbridos naturales: la absoluta mayoría de los animales en la tierra funcionan en un sistema pareado, en el que cada animal tiene una serie de pares de cromosomas que forman su genoma y les permiten funcionar. Al reproducirse, sus gametos tienen estos pares separados, de modo que una vez que se encuentra con el otro gameto, cada mitad del par se encuentra, lo que permite que nazca un nuevo animal de esa especie. Pero si la mayoría de los animales funcionan con cromosomas emparejados, ¿por qué no vemos un perro y una gallina en la granja dando a luz a un pequeño grifo? Porque un rasgo que define a una especie es el aislamiento reproductivo, lo que significa que: si 2 especies pueden reproducirse naturalmente entre ellas en la naturaleza y generar descendencia viable sin problemas,

Ahora, ¿por qué hablé de eso? Porque necesitamos eso para hablar de sus humanos: el color de los ojos es algo relativamente pequeño que está controlado por una pequeña cantidad de genes. Es por eso que las personas con diferente color de ojos pueden tener hijos sin problemas. Sin embargo, rasgos como la piel escamosa (un rasgo de reptil que también implicaría, muy probablemente, la ausencia de glándulas en la piel), alas en la espalda (no solo es un par extra de las extremidades [no discutiré la funcionalidad de estas extremidades], es un par de extremidades modificadas con adaptaciones muy diferentes del cuerpo) colas (podría ser lo menos drástico aquí, ya que tuvimos colas en algún momento de la evolución... Oh, espera, es una cola de zorro, ¿no? ¿no?) y otros órganos de los que normalmente carecería el ser humano normal (en el mejor de los casos requeriría adaptaciones especiales a la caja torácica para poder contener estos órganos) son todos rasgos que requieren una serie de genes, y la existencia misma de cada uno de ellos estos rasgos requerirían la presencia de adaptaciones secundarias del cuerpo para poder funcionar, desde la modificación de los músculos y huesos existentes hasta la adición de nuevos, pasando por otras alteraciones que podrían no ser perceptibles en un principio. Lo que quiero decir es que rasgos tan complejos, junto con sus alteraciones secundarias con respecto a un humano común, muy probablemente requerirían nuevos pares de cromosomas por completo. Lo más probable es que estos tipos tengan más de 46 cromosomas, y lo más probable es que los nuevos expresen rasgos que niegan la expresión de los rasgos humanos normales. Pero sin la otra mitad,

La única forma en que puedo verlos reproducirse entre sí sin mayores problemas es: tener cromosomas adicionales que controlen por completo estos nuevos rasgos y que, por lo general, permanezcan completamente inactivos sin sus pares, mientras se expresan mientras inhiben otros rasgos normales a favor de los suyos cuando se encuentran. en pares (esencialmente, los cromosomas completos son recesivamente epistáticos ). Tenga en cuenta que no soy biólogo ni especialista en genética, por lo que no puedo decir con absoluta certeza que tal proceso podría funcionar, pero moverlo parece una forma de resolver parcialmente su problema con respecto a la reproducción (ya estamos usando handwavium para tener humanos con rasgos de reptiles y nuevos órganos, así que ¿por qué no?).

Entonces, resumiendo: ¿pueden estos humanos alterados reproducirse entre ellos tan bien como con los humanos normales? Siendo realistas, no, pero si altera su genoma para que todos los cambios sean causados ​​por nuevos cromosomas que permanecen inactivos cuando no se emparejan, podría evitar los efectos secundarios no deseados de tales relaciones. Sin embargo, tenga en cuenta que, al tener un par de cromosomas impar, a menos que el nuevo migre por sí solo, durante la meiosis, a uno de los gametos resultantes, estos niños híbridos serán infértiles (las mulas también son infértiles debido a que tienen un número impar de cromosomas). ) en el mejor de los casos y, si los nuevos cromosomas individuales intentan expresarse, dan como resultado fetos malformados que probablemente no puedan sobrevivir más de unas pocas horas después del nacimiento en el peor de los casos.

Gracias. Creo que mencionaste algunos puntos válidos aquí. Eso significaría que necesitaría dos tipos de híbridos: uno basado en humanos y que no les agregue demasiadas cosas extrañas, y otro basado en la "especie proveedora", que luego tendría algunos rasgos humanos. pero sobre todo el FX?
@BeeMKay bastante. Si estos nuevos rasgos pueden pasarse por alto con más o menos facilidad, básicamente estará relacionado con si están vinculados a nuevos cromosomas distintos de los comunes en los humanos o si simplemente tendrán un cambio de imagen genético completamente diferente y solo se verán un poco humanos. . Cuantas más diferencias genéticas entre ellos, más difícil será la reproducción exitosa. La presencia de una especie algo similar que aún puede reproducirse suena razonable, como se ve en los ligres .
@BeeMKay, la clave aquí para obtener sus híbridos fértiles es tener un hijo exitoso entre un humano y un "Numan" (nuevo humano). Los ligres y las mulas son 2 ejemplos, no siempre son viables, pero hay casos de ligres y mulas exitosos que fueron fértiles, por lo que todo lo que necesita es que los numanos y los humanos tengan suficientes similitudes (por eso sugerí que se crearan nuevos cromosomas). responsable de los nuevos rasgos) y eventualmente tendrá lo que necesita para formar un grupo (sin embargo, querrá que sean lo más similares posible, o podrían aparecer problemas de endogamia si los híbridos fértiles son demasiado raros).
Gracias, sus respuestas ayudaron a tomar una decisión y tenían buena información. Si bien, por supuesto, los descendientes híbridos humanos serían geniales, creo que en realidad no permitirlo sería más "realista".

Lleva riesgos

Para responder rápidamente a sus preguntas antes de entrar en detalles:

  1. ¿Ese grupo podría reproducirse naturalmente entre sí y tener hijos fértiles?

Solo si cada forma de ingeniería genética está en un cromosoma diferente.

  1. ¿Serían capaces de reproducirse con humanos "normales"?

Solo si la ingeniería genética se aísla a un solo cromosoma

  1. Si la respuesta a (2.) es "sí", ¿qué probabilidad hay de que los descendientes sean fértiles?

En un mundo perfecto, 50% de probabilidad de alteración genética y 50% de probabilidad de normalidad por rasgo

Para los propósitos de esto, voy a mantener esto enfocado en un ejemplo: una alteración genética que da alas. Me referiré a él como el gen de las alas y haré que todos los rasgos del gen de las alas sean dominantes por defecto. En cuanto a si serán o no capaces de generar suficiente sustentación es una pregunta totalmente separada que no cubriré.

cromosomas

Los genes humanos están organizados en 23 cromosomas que vienen en pares. Al criar, uno de cada pareja se selecciona al azar para pasar al niño de cada padre. Como tal, para este gen de las alas, no solo necesita agregar alas al humano, sino que también necesita modificar la estructura ósea existente en la espalda del humano para que las alas se bloqueen, aumentar en gran medida los músculos pectorales humanos (y modificarlos para que se puede vincular a las alas), y modificar al humano para que sea lo más ligero posible. Son muchas modificaciones, y si se distribuyen y se integran directamente en los respectivos cromosomas que gobiernan esos aspectos del cuerpo, entonces no será tan complejo y, por lo tanto, reducirá la posibilidad de que la alteración perjudique indirectamente al individuo.

Sin embargo, si esa persona se reprodujera con un humano normal, el niño híbrido resultante podría terminar con músculos pectorales de gran tamaño y sin alas, tener un peso normal y no poder generar suficiente sustentación, o podría faltar parte de la modificación ósea en la espalda resultante. en las cuencas de los hombros que se mutilan. Ninguno de estos son deseables.

Como tal, todas estas modificaciones tendrían que estar en un solo cromosoma para que sea todo o nada. Dado que no puede modificar directamente el ADN existente en los otros cromosomas, tendrá que agregar ADN adicional que suprime el comportamiento normal y el desarrollo del cuerpo que está presente en los otros cromosomas, al igual que el cromosoma Y suprime el desarrollo de mama. glándulas en los machos (la mayoría de las veces, y no detiene la formación de los pezones). Eso es mucho ADN extra y el problema es encajarlo todo en un gen. Hay dos opciones para esto:

Opción 1

Haga que una copia tenga un cromosoma normal emparejado con un cromosoma del gen del ala (similar a cómo funcionan los cromosomas X e Y). Esto tiene la ventaja de mantener la cantidad total de ADN en la célula aproximadamente igual. El problema es que se comportaría como lo hacen los cromosomas Y y X sin la protección que tienen (dos machos no pueden reproducirse juntos y, por lo tanto, no pueden dar como resultado un par YY). Esto es malo ya que una persona alterada genéticamente solo podría reproducirse de manera segura con una persona normal para asegurarse de obtener el gen normal que puede emparejarse con el gen alado. Si dos personas con el gen de las alas intentaran tener un hijo, habría un 25% de posibilidades de que el feto tuviera el gen de las dos alas, lo que sería fatal o conllevaría trastornos graves.

opcion 2

Mantenga el ADN normal y agréguele todo el ADN del gen de las alas. Por lo tanto, si tienen dos copias del ADN del ala + normal, siguen siendo buenos. Así que cualquier persona con la alteración puede reproducirse con seguridad con cualquiera que la tenga o con cualquiera que no la tenga. Si un híbrido se reprodujera, tendría un 50% de posibilidades de transmitir el gen de las alas (y dos híbridos tendrían un 75%). Lamentablemente, esto conlleva sus propios problemas.

El tamaño de los núcleos de la célula no cambia, pero ahora contiene más ADN. Esto aumentará la posibilidad de que algo salga mal durante la división celular. Esto posiblemente puede conducir a problemas de salud, siendo el peor de los casos el crecimiento de células cancerosas. Si esto sucede al principio de un embarazo o con el espermatozoide o el óvulo, es probable que se produzca un aborto espontáneo o un defecto congénito grave. Hay listas de varios trastornos genéticos que se pueden encontrar, así que no entraré en cuáles son. Estas listas también ayudan con la construcción del mundo, si el gen de las alas está en el cromosoma 5, ¿aumenta o disminuye la posibilidad de síndrome de Cri du chat?? No puedo decir cuántas posibilidades tienen estos problemas de aumentar, pero dado que este es su mundo, puede decidir qué tanto factor quiere que sea.

Conclusión

Como tal, recomiendo que para que sea creíble y obtenga lo que desea, cada alteración se codifica en un cromosoma diferente y conserva todo el ADN normal en dicho cromosoma. Cualquier ser humano modificado genéticamente podría tener estos increíbles y geniales rasgos, pero también son más propensos a crecimientos cancerosos, abortos espontáneos, defectos de nacimiento y trastornos genéticos.

Gracias. Si redujera los retoques a 'simplemente' reactivar/desactivar secuencias que ya existen en el genoma humano pero que están apagadas, ¿reduciría eso el riesgo de que los híbridos se reproduzcan entre ellos? Además, ¿por qué los híbridos tendrían solo un 75 % de posibilidades de transmitir un rasgo si ambos portan el gen modificado?
Si dos híbridos tienen un gen con la modificación y un gen sin la modificación, entonces hay un 50% para que cada uno pase la modificación a la siguiente generación. Entonces, hay un 25% de dos genes modificados, un 50% de un gen modificado y un 25% de posibilidades de que no haya un gen modificado. Dado que solo necesita un gen modificado, 75% de posibilidades.
@BeeMKay si está reactivando y desactivando secuencias, tenga en cuenta que los genes son un desastre disperso y confuso. Entonces, las secuencias que necesitarían activarse probablemente estarían dispersas en muchos cromosomas. Por lo tanto, sus híbridos pueden tener problemas si solo heredan algunas de las secuencias activadas.
Ah, ya veo. Aunque estás describiendo genes dominantes (si recuerdo correctamente la biología de mi escuela); los rasgos también podrían necesitar expresarse en ambas copias del par de cromosomas para que funcionen. Aunque eso probablemente también conduciría a todo tipo de problemas genéticos de mal funcionamiento...