Генетики из Эдинбургского университета впервые смогли воспроизвести у мышей гематологическое заболевание человека, заменив часть генома мыши на эквивалентный фрагмент ДНК человека. Эта технология предусматривает замену гена и участка генома рядом с ним. Такая методика позволит в будущем преодолеть многие препятствия при изучении болезней человека на лабораторных мышах.


Эндрю Смит (Andrew Smith), генетик из Эдинбурга, считает, что изучение мышей
с мутированными генами открывает дорогу в определении функций того или иного
гена, причем этот ген может быть как мышиным, так и человеческим.



Ученые и раньше умели переносить человеческие гены в организм мышей, создавая
тем самым так называемых трансгенных мышей. Но активность гена регулируется
также и фрагментами ДНК, находящимися за пределами конкретного гена.



Проблема была в том, что у мышей эквивалентный ген регулируется иным образом,
чем у человека. Например, альфа-талассемию, заболевание крови, безуспешно
пытались моделировать с помощью удаления части мышиного гена, ответственного за
синтез гемоглобина, основного переносчика кислорода в крови. Дело в том, что,
хотя отсутствие такого гена у человека приводит к талассемии, регуляторные
фрагменты ДНК за пределами данного мышиного гена компенсируют эту потерю, и
болезнь протекает в менее выраженной форме.



Для воспроизведения в мышином геноме регуляторного механизма человека Э.Смит и
его коллеги модифицировали известную молекулярным биологам систему Cre/lox,
которую используют для обмена двух генетических сегментов. С помощью этого
метода исследователи внедрили два различных коротких фрагмента бактериальной ДНК
в геном эмбриональной клетки мыши, ограничив таким образом с двух сторон ген
мыши и его регулирующие элементы. Кроме того, в клетку были введены
соответствующие фрагменты ДНК, содержащие lox-последовательности в тех же самых
местах.



Затем использовали фермент Cre-рекомбиназу, с помощью которого соединяли
соответствующие lox-последовательности друг с другом, чтобы «отключить» мышиную
ДНК и использовать фрагмент ДНК человека. Обычно такой генетический обмен
происходит со сбоями, однако на этот раз результат оказался удачным – после
удаления фрагмента ДНК, приводящего к талассемии, у мышей это заболевание стало
развиваться так же, как и у человека.



Ученые были приятно удивлены и тем, что в ходе «генетической операции» не
произошло других побочных реакций вроде случайных присоединений ДНК человека к
другим фрагментам ДНК мыши или внедрений нескольких копий фрагментов ДНК – такое
часто случается при введении больших фрагментов ДНК в геном мыши с помощью
других методов, сообщает Scientific American.



Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология»
http://www.cbio.ru/