Tudósok jelentették az első transzgenikus állatot, amelyet retrovirális DNS-inszerció révén fejlesztettek ki hím csíravonalbeli őssejtekbe

Tudósok jelentették az első transzgenikus állatot, amelyet retrovirális DNS-inszerció révén fejlesztettek ki hím csíravonalbeli őssejtekbe
Tudósok jelentették az első transzgenikus állatot, amelyet retrovirális DNS-inszerció révén fejlesztettek ki hím csíravonalbeli őssejtekbe
Anonim

PHILADELPHIA – A Pennsylvania Egyetem Állatorvostudományi Karának tudósai sikeresen alkalmaztak egy retrovírust egér spermatogoniális őssejtjeinek génjeinek módosítására – minden fajnál először olyan transzgenikus állatnál, amelyet egy gén beiktatásával hoztak létre. férfi csíravonali őssejtekbe.

A beillesztett gén ezt követően a megváltozott őssejtekkel átültetett egerek utódai körülbelül 4,5 százalékában jelent meg, és legalább három következő generációba továbbadták.

A mű a Proceedings of the National Academy of Sciences november 6-i számának címlapja, és holnap jelenik meg a folyóirat honlapján. Az eredményeknek lehetővé kell tenniük transzgenikus egyedek létrehozását a fajok széles körében, lehetővé téve a tudósok számára, hogy kutatási modelleket dolgozzanak ki számos emberi betegség tanulmányozására.

Ralph L. Brinster, a Penn Állatbiológiai Tanszékének vezetője vezetésével a tudósoknak sikerült 2-20 százalékba idegen gént – jelen esetben a lacZ közös riportergént, amelynek terméke a ß-galaktozidáz enzim – beilleszteni. az egér spermatogoniális őssejtek száma laboratóriumi kísérletekben, tízszeres javulás a korábbi kísérletekhez képest.

"Ezek az eredmények azt mutatják, hogy nincs belső akadálya a spermatogoniális őssejtek retrovírusokat használó géntechnológiájának, és a beillesztést követően az idegen gének továbbadódnak és expresszálódnak egyik generációról a másikra" Brinster, Richard King Mellon reproduktív fiziológia professzora Pennben.

Minden hím emlősben sok spermatogoniális őssejtek találhatók, amelyek kulcsfontosságú genetikai anyagok tárházai, amelyek leánysejtjei a pubertás után spermiumokat termelnek. Az emberi férfiban körülbelül 1000 spermium sejt, amelyek mindegyike a genetikai anyag különböző kombinációját hordozza, ilyen módon keletkezik minden szívveréssel. Míg a női csírasejt, a tojás, a születés előtt abbahagyja az osztódást, a hím csíravonalbeli őssejtek egész életük során osztódnak.

A különböző típusú őssejtek közül csak kettő – a spermatogoniális és a hematopoetikus őssejtek – azonosítható pozitívan funkcionális vizsgálatok segítségével. Emiatt értékes modellekké válnak más típusú őssejtek számára, például azokhoz, amelyek bőrt, a belek, az agy, az izom és a máj nyálkahártyáját eredményezik.

A spermatogoniális őssejtek további érdekességet jelentenek a transzgenikus alkalmazások számára, mivel ők az egyetlen olyan sejtek, beleértve az összes többi őssejteket is, amelyek egy állat élete során önmegújuláson mennek keresztül, és génekkel járulnak hozzá a következő generációkhoz.Azok a korábbi kísérletek, amelyek az őssejt ezen egyedi típusának genetikai megváltoztatására irányultak, akár retrovírusokkal, akár más módszerekkel, nem jártak sikerrel.

Brinster munkája abban szokatlan, hogy transzgénikus egereit hím állatok sejtjeiből hozták létre. A transzgenikus állatokat általában úgy állítják elő, hogy idegen DNS-t inszertálnak nőstényekből származó sejtekbe, például oocitákba, petékbe és blasztocisztákba. Brinster csoportja bebizonyította, hogy a transzgenikus egerek spermatogoniális őssejteken keresztül történő előállításának hatékonysága nagyjából megegyezik a nőstény eredetű sejtek hatékonyságával.

"Kérdések merültek fel azzal kapcsolatban, hogy a hím csíravonalbeli őssejtek transzdukálhatók-e retrovírus vektorral, és hogy a bejuttatott géneket elnémítják-e" - mondta Brinster. "Munkánk egyértelműen bizonyítja, hogy az őssejt viszonylag nagy hatékonysággal transzdukálható, és az expresszió nem csillapodik. Az őssejtek körülbelül 10 százaléka hordoz olyan aktív géneket, amelyek legalább három generáción keresztül továbbadódnak."

A retrovírusok a leggyakoribb hordozók a gének bejuttatására az emberi szomatikus sejt génterápiában, és néhány tudós aggodalmát fejezte ki amiatt, hogy ez a megközelítés a csíravonal-sejtek genetikai változásait eredményezheti. Brinster tanulmánya azt jelzi, hogy a csírasejtek valóban érzékenyek az idegen gének retrovírusok révén történő beépítésére, bár a testben az őssejteket körülvevő szomatikus sejtek valószínűleg védőpajzsot jelentenek.

Brinsterhez csatlakozott a munkában Makoto Nagano, jelenleg a McGill Egyetemen, valamint Clayton J. Brinster, Kyle E. Orwig, Buom-Yong Ryu és Mary R. Avarbock, a Penn's Állatbiológiai Tanszék munkatársai Állatorvosi Iskola. Munkájukat a National Institutes of He alth, a Commonwe alth and General Assembly of Pennsylvania, valamint a Robert J. Kleberg Jr. és Helen C. Kleberg Alapítvány támogatta.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Az őskémiai érzékelő fejlődése, a nocicepció, kiszagolva
Olvass tovább

Az őskémiai érzékelő fejlődése, a nocicepció, kiszagolva

Amikor megfullad a csípős cigarettafüsttől, úgy érzi, mintha felégne egy falat wasabi-csipkés sushitól, vagy sírna, miközben nyers hagymát és fokhagymát vág, válaszát egy eredeti kémiai érzékelő váltja ki mintegy 500 millió éves állatfejlődés – számoltak be a Brandeis Egyetem tudósai a Nature március 18-i tanulmányában.

A gombák gyorsan változhatnak, továbbadhatják a fertőző képességet
Olvass tovább

A gombák gyorsan változhatnak, továbbadhatják a fertőző képességet

A gombák jelentős potenciállal rendelkeznek a „horizontális” génátvitelben, egy új tanulmány kimutatta, hasonlóan azokhoz a mechanizmusokhoz, amelyek lehetővé teszik a baktériumok ilyen gyors fejlődését, rezisztenssé válnak az antibiotikumokkal szemben, és más súlyos problémákat okoznak.

Marine Mr. Mom: A hím csőhalak szülnek, de némelyik döglött apa, a tanulmány szerint
Olvass tovább

Marine Mr. Mom: A hím csőhalak szülnek, de némelyik döglött apa, a tanulmány szerint

A hím csőhalak és csikóhal-unokatestvéreik az egyetlen hím, amely ténylegesen vemhes lesz és megszül, de a pipahalak valószínűleg soha nem nyerik el az Év Atyja díjat – az utódokhoz való hozzáállásuk a teljes szeretettől a teljes elhanyagolásig terjedhet, a Texas A&M Egyetem kutatóinak új eredményei szerint.