A zebrahal a genetikai „laboratóriumi patkány” lehet

A zebrahal a genetikai „laboratóriumi patkány” lehet
A zebrahal a genetikai „laboratóriumi patkány” lehet
Anonim

WEST LAFAYETTE, Ind. – A posztgenomikus világban az alacsony zebrahal lehet a király.

A Purdue Egyetem tudósai olyan technikát fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi, hogy a zebrahal genetikai módosításokat adjon át utódainak. A felfedezés eredményeként a kutatók kevésbé költséges módon tanulmányozhatják a géneket és a fehérjéket.

A kéthüvelykes, fekete csíkos zebrahal – amelyet elsősorban a gyerek akváriumában élő utolsó halként ismernek – gyorsan híressé válik a tudományos világban, mint a genetika tanulmányozására használható legjobb állat – még az egérnél is jobb..

"Mivel a zebrahal viszonylag olcsó és könnyen karbantartható a génmódosított egerekhez képest, ez a felfedezés nagymértékben felgyorsíthatja a gerinceseken végzett új genetikai kísérleteket" - mondja Randy Woodson, a Purdue's Office of Agricultural Research Programs igazgatója.

Ezek az új kísérletek információkat szolgáltatnának az Alzheimer-kórról, a szívbetegségekről, a rák bizonyos típusairól és más betegségekről.

A zebrahal elengedhetetlen eszköze a tudomány egy új ágának, az úgynevezett proteomikának, amelyet néha posztgenomikának is neveznek. A proteomika egy szervezet fehérjéinek tanulmányozására utal, ahogy a genomika egy organizmus genetikai anyagának tanulmányozására. A proteomika a különféle organizmusok genomjainak, köztük az emberi genomnak a feltérképezésének természetes folytatása.

"Az emberi genom projekttel géneket szekvenálnak, és ezek a gének mindegyike különböző időpontokban különböző fehérjék termelésére készteti a szervezetet" - mondja Paul Collodi, a Purdue-i állattudományok docense és a kutatás elsődleges kutatója. kutatási projekt."Ha meg akarod érteni, hogy a gének valójában mit csinálnak, tanulmányoznod kell az általuk termelt fehérjék működését, és a zebradán jó modellt ad ehhez."

A tudósok úgy tanulmányozzák a fehérjéket és a génműködést, hogy egyetlen gént letiltanak, majd a kísérleti alany klónjait emelik fel, hogy megnézzék, hogyan fejlődnek a hiányzó gén nélkül. Az ilyen kísérleteket kiütési kísérleteknek nevezik, mivel a gén ki van kapcsolva vagy ki van ütve.

Az elmúlt évtizedben a növénykutatók egy kis mustárnövényt, az Arabadopisist használtak génkiütési kísérletek elvégzésére haszonnövényeken és növényeken. Mostanáig azonban nehéz volt kiütéses kísérleteket végezni állatokon.

Egerekben – ez idáig az egyetlen olyan állat, amelynél működik a génkiütési technika – egy géntechnológiával módosított embriósejtet, az úgynevezett embrionális őssejtet helyeznek be a fejlődő egérembrióba. Az embrionális őssejt egy korai embriósejt, amely még nem kezdett el különböző szövetekké differenciálódni.

Az embriót ezután sebészeti technikák segítségével egy nőstény egér méhébe helyezik át. Miután az embrió felnőtté fejlődik, a módosított őssejtek egy része tojásokat és spermiumokat eredményez, amelyek tartalmazzák a módosítást. Egy ilyen eljárás munkaigényes és költséges. Ennek eredményeként a transzgénikus egerek egyenként több ezer dollárba kerülhetnek.

"Egereknél talán egy tucat embrióval kell dolgozni, és műtétet kell végezni, hogy visszaültessék az embriókat az anyába" - mondja Collodi. "Hasonlítsd össze a zebrahal embriójával, ahol óránként 100 embriót tudunk módosítani, és mivel az embriók az anyán kívül fejlődnek, nem kell műtétet végeznünk. A teljes fejlődési szakasz mindössze négy napot vesz igénybe."

A transzgénikus egér előállításához szükséges költségek és erőfeszítések miatt a tudósok egy másik gerinces állat után kutattak, amely lehetővé tenné ezeket a genetikai kísérleteket. A technikát csirkéken, teheneken, sertéseken, juhokon és más halfajokon próbálták ki sikertelenül.

Collodi szerint a probléma az volt, hogy az egereken kívüli fajoknál, ha a gént tartalmazó embriósejteket átvitték egy fejlődő embrióba, és az embrió felnőttkorban fejlődik, az állat nem termel működőképes petéket és spermát. Ezért a gén nem adható tovább a következő generációknak.

"Számunkra a szent grál volt az, hogy az embrionális őssejteket működőképes petékké vagy spermiumokká fejlesszük, miután embrióba kerültek" - mondja Collodi. "A közelmúltban ezeket a sejteket tudtuk növeszteni a laboratóriumban, majd átültetni őket egy zebrahal embriójába. Sikerült kimutatnunk, hogy a sejtek hozzájárulnak az embrió csíravonalához. Ez nagy előrelépés számunkra."

Azonban Collodi szerint a következő lépés az, hogy meghosszabbítsák a sejtek növekedésének időtartamát a laboratóriumban, hogy a gént be lehessen helyezni. "Rövid ideig tudtuk növeszteni az embriósejteket a laboratóriumban. Most meg kell hosszabbítanunk az időt.Ha ki akarunk ütni, akkor a sejteket több hétig a laboratóriumban kell tartani. Most már csak néhány napig tartanak."

Collodi technikáját a Proceedings of the National Academy of Science február 27-i számában tették közzé, és a Sea Grant és az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma finanszírozta.

Mark Hermodson, a Purdue Biokémiai Tanszékének vezetője szerint a genetikai szekvenálási információk keveset jelentenek, ha nem fedezik fel a fehérjék funkcióját.

„De ez hagyományosan meglehetősen improduktív munka volt, hogy őszinte legyek” – mondja. "Az egyenes genetikai megközelítés az, hogy kiütjük a gént génmódosított egerekből, és megnézzük, milyen tünetek jelentkeznek. Ez nagyon fárasztó és drága. A transzgénikus egerek nem olcsók."

A zebrahalat viszont ezrével lehet nevelni normál 20 gallonos akváriumokban.

Bár ez alapkutatás, Collodi szerint a technika több területen is segíthet.

"Mezőgazdasági szempontból a transzgénikus anyagok és a génkiütések felhasználhatók a szaporodás, a betegségek, a növekedési ütem és sok olyan dolog szabályozására, amelyek nagyon értékesek az állatállományban" - mondja. "Ez a technológia használható steril állatok előállítására, hogy a transzgénikus állatok ne szaporodhassanak, ha a környezetbe kerülnének."

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei