Mokslininkų komanda kuria peles, kurios geriau atspindi žmogaus genetinę variaciją

Mokslininkų komanda kuria peles, kurios geriau atspindi žmogaus genetinę variaciją

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Didžioji dalis to, kaip mes suprantame žmonių ligas ir bandome jas išgydyti, kyla iš pelių, genetiškai sukurtų būti vaisingomis veisėjomis, paklusniomis ir lengvai valdomomis – dėl visų savybių ji tapo mėgstamiausia didelio masto biomedicininių tyrimų priemone. Tačiau šis žmogaus primestas šių elgesio ir dauginimosi bruožų pasirinkimas kainavo nemenką. Išnaikindami nepageidaujamus labai standartizuotų laboratorinių pelių bruožus, mokslininkai taip pat nustatė neregėtus apribojimus tam, ką galima iš jų žinoti ir pasimokyti.

Beth Dumont, Džeksono laboratorijos evoliucijos biologė, ir kolegos siekia ištaisyti šią situaciją. Rinkdami peles jų natūraliose buveinėse, laukuose, tvartuose ir miškuose bei skirtingose ​​ekologinėse nišose (poliariniame, tropiniame ir sausringame klimate) Šiaurės ir Pietų Amerikoje, Dumontas ir jo kolegos sukūrė 10 naujų laboratorinių tyrimų pelių atmainų su genomais. supakuota su informacija, kuri buvo išspausta iš klasikinių pelių.

Šios naujos pelių padermės, neseniai aprašytos PLoS genetika, bus svarbus naujas šaltinis mokslininkams visame pasaulyje. Jų genomai įveda milijonus naujų genetinių variantų, palyginti su klasikinėmis veislinėmis padermėmis, įskaitant prognozuojamas geno versijas, kurios vidutiniškai sumažina jį nešiojančio organizmo tinkamumą, ir genus apimančius struktūrinius variantus, įskaitant DNR praradimą, DNR dubliavimą. , ir atsiskyrusios chromosomos, kurios vėl prisitvirtina priešinga kryptimi – visi genetiniai profiliai geriau atspindi žmogaus genetinę variaciją.

„Nuo 1900-ųjų pradžios aktyviai pašalinome iš laboratorinių pelių daug genetinės informacijos, kuri yra neįtikėtinai svarbi žmonių sveikatai“, – sakė Dumontas. „Mes išskyrėme bruožus, susijusius, pavyzdžiui, su nerimu, agresyvumu ir nevaisingumu, o tai reiškia, kad prarandame daugybę potencialiai transformuojančių biomedicininių tyrimų, todėl bus daug sunkiau nustatyti, kaip veiksmingai bus naudojami nauji gydymo būdai ar vaistai. dirbti žmonėms“.

Dumont ir jos kolega profesorius Michaelas W. Nachmanas iš Kalifornijos universiteto Berklyje ir absolventų komandos pradėjo dirbti. Jie su tam tikrais sunkumais surinko laukines peles penkiose vietose Kanadoje, JAV ir Brazilijoje. Šios laukinės pelės, kurios visos priklausė vienam pelių porūšiui (M. musculus domesticus; svarbios, nes visos gali kryžmintis, o tai nebūtinai būdinga visoms genetiškai įvairioms pelėms), atrodė labai skirtingai nuo laboratorinių pelių, kurios patyrė prisitaikymo spaudimą išgyventi. ir klestėti atitinkamoje aplinkoje.

Pavyzdžiui, pelės iš Kanados buvo didesnės ir turėjo didelį metabolinį aktyvumą, kad išliktų šiltos šaltesnio klimato sąlygomis; pelės iš Brazilijos buvo mažesnės ir jų metabolizmas radikaliai skyrėsi, o tai rodo, kad Brazilijoje surinktos pelės buvo unikaliai prisitaikiusios prie karšto klimato.

Dumontas, Nachmanas ir kolegos kruopščiai inbrido šias peles 20 kartų, kad pašalintų žalingus genus, kartu nustatydami labai minimalią atranką dėl paklusnaus elgesio ir (arba) reprodukcinės produkcijos. Tada Dumontas iš naujo išvedė šias peles IVF, kad būtų išvengta laukinių patogenų patekimo, todėl dabar jos yra tinkamos naudoti laboratorijoje, jei galite jas sugauti. Naujos padermės taip pat pastebimai niūresnės.

„Jie greiti ir nenori, kad tu juos laikytum“, – pasakė Dumontas. „Nebuvau įkandęs, bet dirbant su jais reikia greitų refleksų“.

Laukinės kilmės laboratorinių padermių fenotipiniai bruožai skiriasi nuo dydžio ir greičio. Milijonų genetinių variantų įvedimas užfiksavo didelius skirtumus daugelyje biologinių sričių. Jų biocheminiai, neuroelgesio, fiziologiniai, morfologiniai ir medžiagų apykaitos požymiai skyrėsi daug plačiau nei inbredinių laboratorinių pelių, tiksliau modeliuojant sudėtingą su žmogaus ligomis susijusių fenotipų genetinį pagrindą.

„Panaudojus laukines padermes galima sukurti galingą išteklių rinkinį, skirtą žmogaus bruožams ir ligoms modeliuoti, o tai leidžia atlikti svarbius atradimus beveik visose ligos srityse“, – sakė Dumontas. „Kai mokslininkai tai supras, pamatysime vis didesnį susidomėjimą laukinėmis laboratorinėmis pelėmis.