Para outros usos do termo ver Quimera.
En xenética, unha quimera é un individuo dunha especie composto por células xeneticamente distintas, xeralmente orixinado a partir da fusión de dous cigotos (aínda que hai máis posibilidades). O fenómeno que as orixina denomínase quimerismo. As quimeras animais prodúcense ao fusionárense dous ou máis células ovo fertilizadas; o resultado é un organismo con dous conxuntos de proxenitores, o que fai que teñan tecidos que son unha mestura de diferentes herdanzas xenéticas. Isto pode dar lugar por veces a ter á vez órganos xenitais masculinos ou femininos, dous tipos sanguíneos diferentes á vez, ou sutís variacións na forma. Nas quimeras de plantas, os distintos tipos de tecidos poden orixinarse do mesmo cigoto, e a diferenza débese xeralmente a mutacións que ocorreron durante a división celular corrente, polo que é un caso de mosaicismo persistente. Normalmente, o quimerismo non é visible nunha inspección superficial do individuo afectado, pero adoita detectarse cando se están a facer probas de paternidade.
Outro caso que se podería considerar en certo modo similar ao quimerismo é o orixinado por transplante de órganos en animais. Por exemplo, un transplante de medula ósea pode orixinar un cambio no grupo sanguíneo, e as células sanguíneas serán xeneticamente distintas das doutros tecidos. De todos modos, este é un caso de tecidos inseridos artificialmente cando xa o individuo está desenvolvido, polo que non é comparable co verdadeiro quimerismo natural.
Animais
Unha quimera animal é un individuo que está composto por dúas ou máis poboacións diferentes de células xeneticamente distintas que se orixinaron a partir de cigotos distintos durante a reprodución sexual. Se as células diferentes se orixinan do mesmo cigoto, o organismo denominaríase mosaico. As quimeras están formadas a partir de polo menos catro células de catro proxenitores (un espermatozoide e un óvulo forman un cigoto, e outro espermatozoide e outro óvulo forman outro cigoto, e despois fusiónanse os dous cigotos ou fusiónanse os embrións nas etapas iniciais). Cada poboacións de células mantén as súas características xenéticas e o organismo resultante está formado por unha mestura de tecidos xenticamente distintos. Hai uns poucos informes de quimerismo en humanos. miniatura|Un rato quimérico coa súa descendencia. As quimeras poden a miúdo aparearse, pero a fertilidade e o tipo de descendencia depende de que liña celular deu lugar aos ovarios e testículos; poden orixinarse diversos graos de intersexualidade se un conxunto de células é xeneticamente feminina e outro masculino.
Esta condición na liña hematopoética hérdase, ou adquírese por medio da infusión de células hematopoéticas aloxénicas durante o transplante de órganos. En xemelgos non idénticos, o quimerismo ocorre por medio de anastomoses de vasos sanguíneos.
Quimerismo tetragamético O quimerismo tetragamético é unha forma de quimerismo conxénito. Esta condición prodúcese pola fertilización de dous ovos distintos por dous espermatozoides, seguida da fusión dos dous cigotos formados ou dos embrións na etapa de blastocisto. Isto dá lugar a que se desenvolva un organismo con liñas de células mesturadas. Dito con outras palabras, estas quimeras pode dicirse que son o resultado da fusión de dous xemelgos, polo que poden ser machos, femias ou hermafroditas.
A medida que se desenvolve o organismo, poden formarse órganos que teñen diferentes conxuntos de cromosomas. Por exemplo, as quimeras poden ter un fígado composto de células cun conxunto de cromosomas e riles con células con outro conxunto de cromosomas. Isto ocorre tamén en humanos, e antes pensábase que era un fenómeno extremadamente raro, aínda que evidencias máis recentes indican que non o é tanto.Boklage, C.E. How New Humans Are Made. Hackensack, NJ; London: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd; 2010
Outro exemplo son os monos da familia dos calitrícidos. Recentes investigacións indican que a maioría dos calitrícidos son quimeras, que comparten ADN cos seus xemelgos fraternos. O 95% dos calitrícidos xemelgos fraternos comparten sangue no embrión debido a fusións coriónicas, o que os converte en quimeras hematopoéticas.
A maioría das quimeras humanas non se dan conta que o son en toda a súa vida. As diferenzas en fenotipos son moi sutís (por exemplo, ten un polgar de autoestopista e o outro polgar recto, ollos de diferentes cores, crecemento do pelo diferencial en lados opostos do corpo, pigmentación diferencial, glóbulos vermellos de dous tipos sanguíneos etc.) ou son completamente indetectables. As quimeras poden tamén presentar, observados con luz ultravioleta, marcas distintivas nas costas que lembran puntas de frecha que apuntan cara a abaixo desde os ombreiros cara ao final das costas; esta é unha expresión de desigualdade na distribución dos pigmentos chamada liñas de Blaschko.
A frecuencia con que aparecen estas condicións non indica a verdadeira prevalencia do quimerismo. A maioría das quimeras compostas de células masculinas e femininas probablemente non presentarán unha condición de intersexualidade, como se podería esperar se as dúas poboacións de células se mesturasen en todo o corpo. A miúdo, a maioría ou todas as células dunha determinada liña celular son todas do mesmo tipo, é dicir, o sangue pode estar composto fundamentalmente por unha liña celular, e os órganos internos por outra liña distinta. Os xenitais producen as hormonas responsables doutras características sexuais. Se os órganos sexuais son homoxéneos, o individuo non se espera que mostre trazos de intersexualidade.
A existencia de quimerismo é un problema para as probas de ADN, un feito que ten implicacións na investigación criminal e de paternidade/filiación. Houbo casos en que se negou a mulleres ser as nais biolóxicas dos seus fillos porque as probas de ADN así o indicaban, pero probas posteriores indicaron que esas nais eran quimeras e mostras de ADN de certas partes do seu corpo si coincidían co ADN dos seus fillos.
O estado tetragamético ten importantes implicacións para transplantes de órganos e de células nai. As quimeras teñen tipicamente tolerancia inmunolóxica a ambas as liñas celulares que as forman.
Microquimerismo
O microquimerismo é a presenza dun pequeno número de células que son xeneticamente distintas das restantes do individuo. A maioría das persoas nacen cunhas poucas células que son xeneticamente iguais ás das súas nais (e, por tanto, distintas das propias) e a proporción destas células diminúe nos individuos sans a medida que crecen. As persoas que reteñen grandes cantidades de células xeneticamente idénticas ás das súas nais presentan maiores taxas dalgunhas enfermidades autoinmunes, presumiblemente porque o sistema inmunitario é responsable de destruír esas células e un defecto inmunitario común impídelles facelo e tamén causa os problemas autoinmunes. As mulleres a miúdo teñen tamén unhas poucas células xeneticamente idénticas ás dos seus fillos, e algunhas persoas teñen algunhas células idénticas ás dos seus irmáns (esas células pasan a eles porque a súa nai as retén desde o seu anterior embarazo e pásallas ao fillo seguinte).
Quimerismo parasito no peixe sapo O quimerismo dáse de forma natural nos Ceratiidae (peixes sapo de augas profundas) e é unha parte natural e esencial do seu ciclo de vida. Cando nace un macho empeza a buscar unha femia utilizando o seu olfacto. O macho, que mide menos de 3 cm e é moito máis pequeno que a femia, morde a pel dela e libera un encima que dixire a pel da súa boca e do corpo dela, fusionándose ambos os dous polos vasos sanguíneos. Pode dicirse que os dous peixes sapo se fusionan nun só organismo hermafrodita. Unha vez fusionados coa femia, os machos chegan á madurez sexual, desenvolven grandes testículos a medida que o resto dos seus órganos se atrofian. Este proceso permite unha constante subministración de esperma cando a femia produza ovos, polo que este pez fusionado quimérico pode producir unha gran cantidade de descendencia.
Quimerismo de liña xerminal O quimerismo de liña xerminal ocorre cando as células xerminais (como espermatozoides e óvulos) dun organismo non son xeneticamente idénticas ás súas outras células. Descubriuse recentemente que os monos calitrícidos poden levar células reprodutoras dos seus irmáns xemelgos (fraternais), debido á fusión placentaria que se produce durante o seu desenvolvemento uterino. (os calitrícidos case sempre teñen xemelgos fraternos).
Casos en humanos O sprinter holandés Foekje Dillema foi expulsado do equipo nacional en 1950 despois de negarse a pasar unha proba obrigatoria de sexo; posteriormente descubriuse que tiña un cromosoma Y nas súas células, e a análise indicou que probablemente era unha femia 46,XX/46,XY.Ballantyne KN, Kayser M, Grootegoed JA (May 2011), 'Sex and gender issues in competitive sports: investigation of a historical case leads to a new viewpoint', British Journal of Sports Medicine, <http://bjsm.bmj.com/content/early/2011/05/03/bjsm.2010.082552.long> En 1953 informouse dunha quimera humana no British Medical Journal. Unha muller tiña dous tipos sanguíneos. Aparentemente isto debíase a que tiña no seu corpo células procedentes do seu irmán. Máis recentemente, un estudo atopou que que ese tipo de quimerismo de células sanguíneas non é raro.http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.149.9001&rep=rep1&type=pdf Outro informe de quimera humana publicouse en 1998 sobre un home (macho) que desenvolvera parcialmente órganos femininos debido a quimerismo. Fora concibido por fecundación in vitro. En 2002, nos Estados Unidos a Lydia Fairchild se lle negou asistencia pública porque as probas de ADN indicaban que non era a nai dos seus fillos, aínda que probas posteriores indicaron que era unha quimera con dous conxuntos de ADN (mostras do outro conxunto de ADN coincidían coas dos seus fillos). En 2002 o New England Journal of Medicine publicaba o caso de Karen Keagan, que se descubriu que era unha quimera ao faceren probas de histocompatibilidade para un transplante.
Investigación Na investigación biolóxica as quimeras son producidas artificialmente por transplante selectivo de células embrionais dun organismo ao embrión doutro, e permitindo que o blastocisto resultante se desenvolva. As quimeras non son híbridos, os cales se forman pola fusión de gametos de dúas especies que forman un só cigoto cunha constitución xenética combinada, nin son hidridomas, os cales, igual que os híbridos, orixínanse pola fusión de células de dúas especies nunha soa célula que se propaga artificialmente en laboratorio. Esencialmente, nunha quimera unha célula determinada calquera deriva dunha das especies parentais (e outras células do seu corpo da outra especie), mentres que nun hibridoma e un híbrido, cada célula deriva de ambas as especies parentais. "Quimera" é un termo amplo e a miúdo aplícase ao resultado de moitos mecanismos diferentes de mesturar células de diferentes especies.
Igual que na clonación, o proceso de crear e implantar unha quimera é impreciso, e espontaneamente a maioría dos embrións non se desenvolven. Porén os éxitos levaron a grandes avances no campo da embrioloxía, xa que a creación de quimeras con diferentes trazos físicos, como a cor, permitiu aos investigadores rastrexar a diferenciación de células embrionais por medio da formación de sistemas orgánicos no individuo adulto.
As primeiras quimeras coñecidas de primate foron uns xemelgos de macaco Rhesus aos que se lles chamou Roku e Hex; que tiñan cada un seis xenomas. Foron creados mesturando células totipotentes de blastocistos de 4 células; as células nunca se fusionaron senón que funcionaron xuntas para formar órganos. Descubriuse que un destes primates, Roku, era unha quimera sexual; xa que o 4% das células sanguíneas de Roku contiña dous cromosomas X.