Люди та більшість інших тварин розмножуються статевим шляхом. Сперматозоїд від одного батька та яйцеклітина від матері поєднують свою Д НК , щоб створити нову клітину. Потім ця клітина ділиться знову і знову, стаючи новою особиною.
У дуже рідкісних випадках людина може успадкувати генетичний матеріал від трьох батьків загалом — від двох сперматозоїдів і однієї яйцеклітини або від двох яйцеклітин і одного сперматозоїда. Останнє відбувається за допомогою процедури, яка називається мітохондріальною замісною терапією . Більшість ДНК зберігається в ядрі клітини. Але в яйцеклітинах деяка кількість ДНК також зберігається в частині клітини, яка називається мітохондріями. Пошкодження мітохондріальної ДНК може призвести до безпліддя або серйозних м’язових і неврологічних захворювань у дітей.
Мітохондрії є практично у всіх клітинах нашого організму. Їх особливо багато в клітинах, у яких велика потреба в енергії. У кожній клітині таких наших органів, як мозок, серце, м'язи, містяться сотні і навіть тисячі мітохондрій. Мітохондрії вміють використовувати кисень для генерації енергії. Тому їх називають електростанціями клітини.
Мітохондріальна замісна терапія (МЗТ) вже увійшла в клінічну практику деяких країн, зокрема України.
Щоб допомогти сім’ям, які стикаються з цими проблемами, дослідники почали замінювати мітохондріальну ДНК в одній яйцеклітині здоровою мітохондріальною ДНК з іншої. За останнє десятиліття таким чином народилося кілька дітей, хоча точна кількість не розголошується з міркувань конфіденційності. Менше 1% їх загальної ДНК походить з донорської яйцеклітини.
Люди та інші тварини також можуть, у надзвичайно рідкісних випадках, випадково мати трьох генетичних батьків, якщо двом сперматозоїдам від різних батьків вдається запліднити ту саму яйцеклітину. Це явище, яке називається поліспермією, зустрічається рідко, тому що яйцеклітина починає блокувати інші сперматозоїди через мікросекунди після запліднення, сказав Уелі Гросніклаус, професор генетики розвитку рослин Цюріхського університету в Швейцарії. Хоча це може статися, сказав він, «зазвичай потомство гине».
Згідно з дослідженням 2017 року в журналі Genome Biology and Evolution Ambystoma також мають кількох батьків . Ці саламандри мають потомство лише жіночої статі, але спаровуються з самцями інших видів роду Ambystoma . Коли самка спаровується, вона зберігає деякі гени самця, а інші відкидає. Вивчивши самку з триплоїдним геномом або трьома «зайвими» копіями геному від трьох різних видів самців, дослідники виявили, що кожен батько вніс рівний внесок у доньку.
Рослини, з іншого боку, можуть мати трьох генетичних батьків, які впливають на всі клітини в їхніх тілах, «оскільки рослини не мають центріолей», — сказав Гросніклаус. Щоб знайти рослини з більш ніж двома батьками, Гросніклаус експериментував на кукурудзі; це дослідження було опубліковано в журналі Current Biology . Кожне зерно кукурудзи є заплідненим яйцем; він дозволив кожному стати ембріоном, а потім оглянув їх. Завдяки тому, як він поставив свій експеримент, він міг відрізнити батьків, які запліднювали. «Одне напевно було триплоїдним насінням, тож воно мало мати двох батьків», — сказав він.
У бактерій ускладнюється саме значення понять «батько» і «дитина». Бактерії — це одноклітинні організми, які переважно розмножуються нестатевим шляхом, шляхом поділу. Коли клітина розпадається на дві частини, «батьківський тип стає дітьми», — сказала Сьюзан Розенберг, генетик бактерій з Медичного коледжу Бейлора в Х’юстоні. Іноді дослідники називають одну з нових клітин материнською, а іншу — дочірньою. Але для бактерій «дитина» є дещо умовним терміном; межа між «батьком» і «дідом» неочевидна.
У рослин і тварин, зокрема людини, максимальна кількість батьків обмежена, оскільки кожна особина має чіткий початок і кінець. Але немає чіткого моменту , коли бактерія стає новою особиною. Це означає, що максимальна кількість батьків для бактерії, сказала Розенберг, напрочуд велика — вона обмежена лише загальною кількістю генів, які може замінити новий батько.
