Die ersten gentechnisch veränderten Opossums wurden im Labor geboren
Die ersten gentechnisch veränderten Opossums wurden im Labor geboren
Anonim

Wissenschaftler des RIKEN Biosystem Dynamics Research Center in Japan haben das erste gentechnisch veränderte Beuteltier entwickelt. Wissenschaftler werden nun in der Lage sein, die einzigartigen genetischen Eigenschaften dieser Infraklasse von Säugetieren zu untersuchen.

Zum Beispiel entwickeln Beuteltiere keine vollwertige Plazenta und Junge werden zu früh geboren. Obwohl dies ein äußerst merkwürdiges Merkmal von Beutelsäugern ist, weisen sie jedoch andere Eigenschaften auf, die für Forscher von besonderem Interesse sind.

Zum Beispiel können Beuteltiere wie Menschen Hautkrebs entwickeln, wenn sie ultravioletter Strahlung ausgesetzt werden.

Dies ist ein einzigartiges Merkmal, das bei anderen Plazenta-Säugetieren außer dem Menschen nicht gefunden wird. Natürlich sind Wissenschaftler bestrebt, die genetischen Merkmale von Beuteltieren zu untersuchen, die für diese vom Menschen verursachte Schwäche verantwortlich sind.

Im Gegensatz zu den Jungen anderer Säugetiere können sich neugeborene Beuteltiere, die an Rückenmarksverletzungen leiden, auf natürliche Weise selbst "heilen".

Die zugrunde liegenden genetischen Prozesse können durch Experimente im Tiermodell erforscht werden. Wissenschaftler untersuchen daher die biologischen Prozesse von Säugetieren an Ratten und Mäusen als Modelltiere.

Aber um ein Tiermodell zu erstellen, ist es notwendig, gentechnisch veränderte Tiere zu erhalten. So untersuchen Forscher die Arbeit von Genen: Durch das Abschalten (Knock-out) bestimmter DNA-Abschnitte können Wissenschaftler sehen, für welche Prozesse im Körper sie verantwortlich sind.

Als Tiermodell eines Beuteltiers wählten die Forscher Opossums – sie gelten als die ältesten Vertreter der Beuteltiere.

Darüber hinaus ähneln Opossums Ratten und Mäusen in Größe und Pflege und Zucht. Das erleichtert Wissenschaftlern die Durchführung von Experimenten – sie müssen keine grundlegend neuen Bedingungen für neue Tiermodelle schaffen.

Um das Genom zu bearbeiten, ist es notwendig, eine spezielle chemische Lösung in die befruchtete Eizelle zu injizieren. Um dies zu erreichen, haben die Forscher eine Reihe technischer Herausforderungen gemeistert.

Erstens haben Opossums einen ziemlich langen Brunstzyklus (ein tierisches Analogon des Menstruationszyklus). Wissenschaftler injizierten Tieren ein Hormon, das den Östrus (Östrus) stimuliert, ein physiologischer Prozess, der für die erfolgreiche Befruchtung einer Eizelle erforderlich ist.

Zweitens muss zur Injektion der Genom-Editing-Lösung in die Eizelle eine dünne Nadel injiziert werden. Befruchtete Oozyten von Opossums sind jedoch durch eine starke Proteinmembran geschützt, die mit einer Injektionsnadel nicht leicht zu durchstechen ist.

Die Wissenschaftler verwendeten ein piezoelektrisches Element zusammen mit einer Nadel, um das Einführen zu erleichtern. Diese Methode hat funktioniert.

Um den Erfolg der Genom-Editierung zu veranschaulichen, modifizierten die Forscher ein Gen, das den Körper des Tieres pigmentiert. Wenn die Arbeit dieses Gens unterbrochen wird, wird das Pigment nicht mehr produziert und die Haut des Tieres wird farblos (diese genetische Eigenschaft wird Albinismus genannt).

Einige gentechnisch veränderte Baby-Opossums stellten sich tatsächlich als Albinos heraus und gaben dieses genetische Merkmal sogar weiter.

So haben Forscher die allererste Methode zur genetischen Veränderung von Beuteltieren erfolgreich demonstriert.

Die Autoren der Arbeit stellen fest, dass diese Errungenschaft neue Möglichkeiten auf dem Gebiet der Embryologie von Säugetieren, der genomischen Prägung, der Reproduktion, der Neurobiologie, der Immunogenetik, der Krebsbiologie und sogar der vergleichenden Evolution eröffnet. Dies berichtet das SciTechDaily-Portal.

Beliebt nach Thema