Hace un año, asistí al curso de genética del ratón; modelos para enfermedades humanas ”en poder del Centro Internacional de Ingeniería Genética y Biotecnología (ICGEB). He estado observando esta organización durante mucho tiempo (desde 2014) y cuando surge la oportunidad, vengo a ellos en conferencias y talleres. Por el momento, ICGEB cubre 98 países, de los cuales 65 son miembros de la organización. Ucrania, lamentablemente, aún no es un país miembro, pero hace aproximadamente 2 años se firmó un acuerdo de colaboración con ICGEB. La cooperación de los estados con ICGEB promete grandes perspectivas para los investigadores, por ejemplo, la oportunidad de realizar trabajos científicos en el corazón de Trieste (Italia) o de participar en subvenciones en cursos y conferencias. Los maestros y disertadores de los estados participantes tienen la oportunidad de realizar investigaciones sobre los últimos equipos.Este es un factor vital para Ucrania, así que espero con interés el acuerdo firmado entre el Embajador de Ucrania en Italia, Yevhen Perelygin, y el ICGEB en vigor. Observo que para los científicos de países que no son colaboradores de la organización, las puertas también están abiertas. Pero en este caso, tendrá que pagar la tarifa de registro usted mismo.
Volveré a mi historia sobre el curso del año pasado. Me alegró la oportunidad de participar en la charla "El modelo de roedor de ratón (ratón de campo, Microtus oeconomus Pall.) En la bioindicación de ecotoxidad" . Por supuesto, mi tema no podía competir en todos los aspectos con los desarrollos innovadores aportados por otros participantes en el curso. ¡Y los informes de los empleados de laboratorio de ICGEB fueron generalmente más que elogiosos! Sin embargo, los animales modelo siguen siendo mi tema: después de todo, trabajé durante 4 años en el Instituto de Biología Molecular y Genética, modelando todo tipo de enfermedades en pequeños roedores. Y también teníamos un mouse GFP , que también se usa como animal modelo. Por lo tanto, borracho de alegría, me senté y escuché a los oradores hechizados.
Debo admitir que antes ni siquiera sabía sobre la existencia de la Clínica Alemana de Ratones en Alemania . Dr. Wolfgang Wurst, en una forma simple y accesible, habló sobre los secretos de crear líneas de modelos animales transgénicos con genes humanos diferentes (dependiendo de la voluntad del experimentador). El científico explicó lo importante que es, después de recibir la primera generación de animales transgénicos, criar de manera responsable los animales obtenidos de acuerdo con los principios zootécnicos relevantes, aumentar el número de ganado con un monitoreo constante de la presencia de genes humanos en la descendencia resultante. Los ejemplos de control incluyen, entre otras cosas, características visuales comunes, por ejemplo, cambios en el pelaje del animal, tamaño de la cola, tamaño promedio, etc. Por ejemplo, si modelamos un individuo homocigoto para el gen MSTN, entonces el mouse será significativamente más grande que el tipo salvaje). También en su clínica para ratones, se usa una máquina de ultrasonido y rayos X. Por ejemplo, la enfermedad de Paget se caracteriza por una remodelación ósea deteriorada, que conduce al agrandamiento y deformación de los huesos. La radiografía mostrará cambios característicos. Esta enfermedad es causada por una mutación en los genes SQSTM1 y RANK . El Dr. Wolfgant Wurst también mencionó, como referencia, el modelo Brainbow .
El modelo Brainbow tiene como objetivo mapear las relaciones de las neuronas cerebrales. Para crear un modelo de este tipo, es necesario eliminar los genes que son de interés para el biotecnólogo utilizando la llamada herramienta del sistema Cre-LoxP . Este sistema consiste en Cre-recombinasa y LoxP- sitios (secuencia de ADN, que consta de 34 pares de bases). Este sistema fue espiado y tomado de la naturaleza, es decir, el fago P1. En el fago P1, este sistema permite el ciclo de vida normal de este virus con la inserción del fago en el genoma bacteriano. En el experimento, los científicos insertan un casete con genes para 4 proteínas fluorescentes y entre los genes seis sitios LoxP ( 3 pares : 1, 2 y 3) para que los pares se dirijan en la misma dirección. Este método de introducción de sitios LoxP permite cortar una porción entre sitios LoxP idénticos . Proporciona esta enzima Cre- recombinasa. Entonces la enzima CreLa β-recombinasa pliega la molécula de ADN de tal manera que construye sitios LoxP idénticos uno frente al otro, y hace un cruce entre estas secciones de la molécula de ADN. Esto lleva al hecho de que el sitio que estaba ubicado entre los dos sitios LoxP está encerrado en un bucle y posteriormente cortado de la molécula. Las parcelas que estaban a la derecha y a la izquierda de los sitios LoxP están vinculadas entre sí. Por lo tanto, dicho sistema se llama nocaut , ya que desactiva ciertos genes. Pero el modelo Brainbow no es solo un golpe de gracia , sino un golpe de gracia condicional , es decir, un golpe de gracia bajo ciertas condiciones. Para esto, la Cre recombinasa se activa solo en las células del hipocampo.... Para que la Cre recombinasa comience solo en células específicas, se elige un promotor especial, en este caso el promotor del gen THY1 . Este diseño tiene cuatro partes a la vez que codifican proteínas fluorescentes: naranja, rojo, amarillo y azul. Si la recombinación pasa a través de los sitios del primer par, entonces la proteína fluorescente naranja se eliminará de la construcción, y la proteína fluorescente roja se combinará con el promotor. Si se produce recombinación en los sitios del segundo par, se eliminarán las proteínas fluorescentes naranja y roja, y el promotor se combinará con la amarilla. Bueno, la tercera opción es eliminar el naranja, el rojo y el amarillo, y solo quedará el azul. Esto lleva al hecho de que cada célula se tiñe de su propio color. Debido a las combinaciones de diferentes fluorocromos y colores, alrededor de 70combinaciones de colores individuales que se distinguen por una computadora.
A partir de tales células, donde se ha producido una recombinación homóloga exitosa, se pueden obtener animales transgénicos. Cuando se cruzan con una cepa de ratones con el Cre-recombinasa gen, se obtuvieron la descendencia que lleva tanto la Cre recombinasa gen y el cassette "multicolor". En tales ratones, se producirá una recombinación y las neuronas se mancharán: será fácil para los científicos rastrear dónde comienzan y terminan los procesos de las células nerviosas y, por lo tanto, es posible rastrear las interconexiones de las neuronas en el cerebro.
El modelo Brainbow realmente se puede llamar una referencia. Ella es muy graciosa. Por cierto, esta semana hojeé las noticias del Instituto Bogomolets y vi un video de Medexpertiza - Canal 5. El video está dedicado al estudio de los procesos del dolor, las sensaciones de su intensidad y la superación sin analgésicos. Yaroslav Andrianov, un estudiante de posgrado en el Instituto de Fisiología de la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania, habla sobre su investigación, y una de las pantallas de su computadora ilustra el giro dentado en el hipocampo del ratón, manchado por el método Brainbow. Figura de TA Weissman et al. Generación e imagen de ratones multicolores Braibow . Video muy interesante e informativo. Probablemente, este video trama me llevó a escribir esta nota.
PS buen enlace a la recombinación Cre-LoxP en internet