Трансгенные певчие птицы — новый инструмент для изучения мозга

Новый генетический метод позволит учёным изучать вокальное обучение и нейрогенез на молекулярном уровне у певчих птиц.

Исследователи впервые разработали способ изменять гены зебровой амадины — одного из немногих социальных животных, которые учатся «говорить», подражая сородичам. Это преодолевает многолетнее препятствие, поскольку ранее манипулировать генами у этих птиц было невозможно.

Метод, описанный в онлайн-выпуске PNAS Early Edition от 28 сентября, адаптирован из техники, используемой для перепелов. Учёные использовали лентивирус на основе ВИЧ, который способен встраивать присоединённые гены в геном инфицируемых хозяев.

В качестве доказательства работы метода исследователи встроили гены, производящие зелёный флуоресцентный белок (GFP) в клетки по всему телу птиц. Оказалось, что для успешного встраивания генов в эмбрионы амадин требуется вводить как минимум в 10 раз больше вирусного вектора, чем для перепелов.

После доработки метода были получены несколько птиц, которые включили чужеродные гены в свои зародышевые клетки. Это означает, что они могут передавать их потомству. Эти птицы-основатели «трансгенной» линии развивались нормально, научились петь и спаривались.

Из-за производства флуоресцентного белка по всему телу птицы светятся зелёным при воздействии света определённой длины волны. Зелёное свечение лучше всего видно у птенцов до отрастания перьев, но его также можно заметить в глазах, на ногах и вокруг клювов взрослых особей.

Этот инструмент позволит исследовать гены, контролирующие процессы вокального обучения и замены нейронов в мозге взрослых позвоночных. Фернандо Ноттебом, открывший явление замены нейронов в мозге взрослых позвоночных и описавший нейронные цепи обучения пению у птиц, заявил: «С трансгенными певчими птицами мы надеемся получить великолепный инструмент для изучения молекулярной биологии вокального обучения и замены нейронов в мозге взрослого позвоночного».