Первые в мире генетически модифицированные рептилии — альбиносы
Ученые создали первых в мире генетически модифицированных рептилий — альбиносов ящериц анолисов размером с указательный палец. Исследователи использовали CRISPR-Cas9, разработав методику редактирования генов вне основных модельных организмов. В исследовании, опубликованном 27 августа в журнале Cell Reports, также показано, что ящерицы могут успешно передавать отредактированные аллели альбинизма потомству.
Проблема стандартного подхода
В большинстве модельных систем реагенты CRISPR-Cas9 вводят в свежеоплодотворенные яйцеклетки или зиготы. Однако для рептилий этот метод не подходит из-за внутреннего оплодотворения, время которого предсказать невозможно, и сложности манипуляций с эмбрионами вне организма.
Новое решение
Исследователи под руководством Дага Менке из Университета Джорджии заметили, что прозрачная мембрана яичника позволяет видеть все развивающиеся яйцеклетки. Они решили ввести реагенты CRISPR в неоплодотворенные яйцеклетки (ооциты) непосредственно в яичниках.
Неожиданный результат
Ученые ожидали, что редактирование затронет только материнские аллели, поскольку отцовской ДНК в ооцитах нет. Однако оказалось, что примерно у половины мутантных ящериц редактирование произошло и на материнском, и на отцовском аллелях. Это говорит о том, что компоненты CRISPR остаются активными в неоплодотворенных яйцеклетках в течение нескольких дней или даже недель.
Эффективность метода
После скрининга потомства выяснилось, что от 6% до 9% ооцитов (в зависимости от их размера) дали потомство с редактированием генов. Хотя 6% — низкий показатель по сравнению с 80% и выше в устоявшихся модельных системах, это первый успешный случай подобных манипуляций у рептилий.
Почему именно альбинизм?
- Нокаут гена тирозиназы, вызывающего альбинизм, приводит к потере пигментации, но не является летальным для животного.
- Поскольку у людей-альбиносов часто бывают проблемы со зрением, ящериц можно использовать как модель для изучения влияния потери этого гена на развитие сетчатки. Анолисы, в отличие от основных модельных организмов, имеют фовею — ямку в сетчатке, критически важную для высокой остроты зрения.
Значение работы
Метод открывает новые возможности для изучения функций генов у рептилий и может быть адаптирован для других животных. Это позволяет исследовать аспекты биологии, которые невозможно изучить на стандартных моделях.