Ученые создали первых генетически модифицированных морских ежей
Ученые из Института океанографии Скриппса (Калифорнийский университет в Сан-Диего) впервые создали трансгенного морского ежа — представителя вида Lytechinus pictus (расписной морской ёж).
Почему это важно?
- Морские ежи используются для изучения развития клеток уже около 150 лет.
- Они имеют больше общего генетического материала с людьми, чем плодовые мушки.
- Их эмбриональное развитие легко наблюдать, а поколение сменяется за 4–6 месяцев.
- Однако до сих пор ученым приходилось собирать ежей из океана, а не заказывать генетически модифицированные линии, как это делается с мышами или мушками.
- Морские беспозвоночные составляют около 40% биологического разнообразия животного мира, но представлены лишь в крошечной доле исследований.
Суть прорыва
- Лаборатория под руководством профессора Амро Хамдуна успешно встроила в геном морского ежа чужеродную ДНК — ген флуоресцентного белка медузы.
- Модификация передалась потомству, создав первую линию трансгенных ежей, которые светятся под флуоресцентным светом.
- Это также первые трансгенные иглокожие — тип, включающий морских звёзд и голотурий.
- Препринт статьи был опубликован на bioRxiv в марте и представлен для рецензирования.
Практическое применение
- Новый модельный организм: Цель Хамдуна — сделать генетически модифицированных ежей доступными для исследователей по всему миру, создав ресурсный центр по аналогии с центрами для дрозофил или рыбок данио.
- Изучение развития: Флуоресценция позволяет отслеживать движение клеток в развивающемся организме, наблюдая, как клетки бластулы превращаются в нервную или сердечную ткань.
- Функциональная геномика: Ученые могут "выключать" отдельные гены, чтобы изучать их роль. Например, в лаборатории уже есть ежи с удалённым белком ABCD1, который действует как "вышибала" на клеточной мембране. Это позволяет изучать, как различные вещества (например, ДДТ или лекарства) проникают в клетку без его влияния.
- Понимание эволюции: Расширение круга животных для сложных лабораторных работ позволяет изучать, как эволюция решала сложные биологические проблемы.
Масштаб работы
В лаборатории Хамдуна создан первый крупномасштабный питомник для выращивания морских ежей. В любой момент там находится от 1000 до 2000 особей на разных стадиях развития. Уже начата рассылка крошечных флаконов со спермой трансгенных ежей заинтересованным ученым для выращивания собственных линий.