Space-Based Genetic Cryoconservation of Endangered Species

Genetic materials of endangered species must be maintained, for cryoconservation, permanently near liquid nitrogen temperatures below 77 K. Due to the instability of human institutions, permanent safety is best provided at storage sites that maintain passively the needed low temperatures, and provide barriers to access. The required conditions are available in permanently shaded polar lunar craters with equilibrium temperatures of 8 to 40 K, on the moons of Saturn, and unshielded storage satellites. A genetic depository can be incorporated readily into planned lunar programmes

Preventing common hereditary disorders through time-separated twinning

Biomedical advances have led to a relaxation of natural selection in the human population in developed countries. In the absence of strong purifying selection, spontaneous and frequently deleterious mutations tend to accumulate in the human genome and gradually increase the genetic load; that is, the frequency of potentially lethal genes in the gene pool. Gradual increase in incidence of many hereditary disorders suggests deleterious impact of the genetic load on human well being. Many complex diseases such as type 1 and 2 diabetes, autism, bipolar disorder, allergies, Alzheimer disease, and some cancers show significantly higher concordance in monozygotic (MZ) twins than in dizygotic twins (DZ) or parent-child pairs, suggesting their etiology is strongly influenced by genetics. Preventing these diseases based on genetic data alone is frequently impossible. We hypothesize that the incidence of complex diseases could be significantly reduced in the future through a strategy based on time-separated twinning. This strategy involves the collection and fertilization of human oocytes followed by several rounds of artificial twinning. If preimplantation genetic screening (PGS) reports no aneuploidy or known Mendelian disorders, one of the MZ siblings would be implanted and the remaining embryos cryoconserved. Once the health of the adult MZ sibling(s) is established, subsequent parenthood with the cryoconserved twins could substantially lower the incidence of hereditary disorders with Mendelian or complex etiology. The proposed method of artificial twinning has the potential to alleviate suffering and reduce the negative social impact induced by dysgenic effects associated with known and unknown genetic factors. Time-separated twinning has the capacity to prevent further accumulation of the genetic load and to provide source of isogenic embryonic stem cells for future regenerative therapies.Comment: Supporting web site http://prevmed.big.ac.cn contains more information. Poster on the project is available at http://f1000.com/posters/browse/summary/109280

Intérêt de la cryoconservation des organes végétaux : cas des embryons somatiques de palmier à huile (Elaeis guineensis Jacq.)

Les techniques de cryoconservation (stockage à la température de l'azote liquide, - 196°C) permettent d'assurer le maintien des caractéristiques génétiques des espèces pendant une durée théoriquement infinie. Le palmier à huile (#Elaeis guineensis$ Jacq.) est multiplié in vitro à grande échelle par embryogenèse adventive. Une technique simple de cryoconservation des embryons somatiques a été mise au point et appliquée à 25 clones différents. Des embryoïdes de deux clones ont été conservés respectivement 12 et 15 mois dans l'azote liquide, sans modification du taux de reprise après leur réchauffement. Des vitroplants issus de deux clones cryoconservés sont actuellement en plantation ; leur développement est conforme jusqu'à présent. Ces résultats permettent d'envisager, dans un proche avenir, l'utilisation de ce procédé pour la conservation des clones d'embryoïdes existant dans les laboratoires qui produisent des vitroplants de palmier à huile à l'échelle industrielle. (Résumé d'auteur

Développement de la cryoconservation des embryons somatiques de palmier à huile avec un procédé amélioré

Un nouveau procédé de cryoconservation comprenant une étape de dessiccation au silicagel avant la congélation dans l'azote liquide a été développé pour les embryons somatiques standards de palmier à huile. Il a été appliqué avec succès en France et en Côte d'Ivoire à 39 clones différents. La survie après cryoconservation a été obtenue avec tous les clones, avec des taux variant entre 2 et 100 %. Les clones ayant un aspect morphologique normal ont présenté un taux de survie significativement plus élevé (34 % en moyenne) que ceux en mauvais état physiologique (12 % en moyenne). La cryoconservation est maintenant appliquée en routine aux embryons somatiques de palmier à huile avec ce procédé amélior

Utilisation des techniques de cryoconservation pour la création de banques d'embryons somatiques de palmier à huile (Elaeis guineensis Jacq.)

La technique de cryoconservation d'embryons somatiques de palmier à huile assure la reprise de 10 à 30 p.100 des embryoïdes congelés. Des résultats similaires ont été observés avec des embryoïdes stockés 15 mois dans l'azote liquide. Des plantules obtenues à partir de matériel cryoconservé ont été plantées en pépinière à la Station IRHO-CIRAD de La Mé (Côte d'Ivoire). Leur développement est normal jusqu'à présent. La cryoconservation semble applicable dès maintenant pour le stockage des lignées d'embryoïdes produites par culture in vitro. L'utilisation de cette technique, qui est sûre, peu coûteuse et facile à mettre en oeuvre, permettra de réduire les risques de variabilité dus à la culture in vitro et facilitera la gestion des laboratoires qui produisent des vitro-plants de palmier à huil

Cryoconservation d'embryons somatiques de palmier à huile (Elaeis guineensis Jacq.) : Résultats et perspectives d'application

La cryoconservation de jeunes embryoïdes de palmier à huile est réalisée en utilisant une vitesse de congélation rapide (200¼C min-1). Les taux de survie obtenus varient de 50 à 80 p. 100 et l'embryogenèse adventive reprend sur 10 à 20 p. 100 des massifs congelés. Après le traitement rhizogène des pousses feuillées issues des embryoïdes congelés, les vitroplants sont acclimatés en serre et leur développement s'effectue normalement jusqu'à présent. L'utilisation d'un congélateur programmable pour la congélation des massifs d'embryoïdes, qui permet d'obtenir des vitesses de refroidissement plus précises et parfaitement reproductibles, conduit aux mêmes résultats. La reprise de l'embryogenèse adventive a été observée sur des massifs d'embryoïdes stockés respectivement 7 et 15 mois dans l'azote liquide. Ces résultats permettent d'envisager l'application rapide de cette technique de cryoconservation pour le stockage des lignées d'embryoïdes produits par la culture in vitro et son extension par la suite à la conservation des ressources génétiques du palmier à huil