![Трансгенный прорыв: лабораторные морские ежи светятся, как новогодние гирлянды Трансгенный прорыв: лабораторные морские ежи светятся, как новогодние гирлянды](/uploads/posts/2024-06/2024-06-03_.webp)
Трансгенный прорыв: лабораторные морские ежи светятся, как новогодние гирлянды
Морской ёж из восточной части Тихого океана Lytechinus pictus выглядит, как колючий шарик для пинг-понга. У него сравнительно короткие иглы, а питается он водорослями. Эти животные производят огромное количество сперматозоидов и икринок. Оплодотворение у них внешнее, то есть происходит в воде, что позволяет учёным наблюдать процесс зарождения новых ежей непосредственно и вблизи. Одно поколение даёт начало следующему через четыре-шесть месяцев.
В общем, эти морские ежи делятся с человеком куда большим количеством генетического материала, чем плодовые мушки. Причём никуда не спешат, не суетятся, что делает их почти идеальными лабораторными животными для специалистов по размножению. Вот почему учёные используют морских ежей для изучения развития клеток уже примерно 150 лет.
Почему «почти идеальными»? Биологи, работающие, например, с мышами, могут онлайн заказать грызунов с определёнными генетическими свойствами. В том числе трансгенных мышей, то есть тех, чьи гены были искусственно изменены для усиления или подавления определённых черт. А исследователям, работающим с морскими ежами, обычно приходится потрудиться при сборе биологического материала в океане.
— Амро Хамдун, профессор Океанографического института Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Морские беспозвоночные составляют около 40% биологического разнообразия животного мира. И вместе с тем они фигурируют в ничтожной доле опытов над животными. Амро Хамдун задумался о том, что морские ежи могли бы стать в своём классе существ аналогом плодовых мушек или мышей в смысле доступности. Но чтобы это произошло, необходимо вывести в лаборатории специальных трансгенных подопытных.
После трудов на этом направлении Хамдун с коллегами опубликовали статью на сервере препринтов bioRxiv. Они сообщили об успешном внедрение фрагмента чужеродной ДНК —флуоресцентного белка медузы — в геном Lytechinus pictus. Генетически изменённые морские ежи передали внесённую в организм чужеродную особенность своему потомству, словно родную.
![Трансгенный прорыв: лабораторные морские ежи светятся, как новогодние гирлянды](/uploads/posts/2024-06/2024-06-03_195259.webp)
Так получились первые морские ежи, которые похожи на лампочки в новогодней гирлянде. Выведенные животные стали первыми трансгенными иглокожими. Это существенно приблизило к реальности цель Амро Хамдуна — сделать генетически модифицированных океанических существ доступными для биологов где угодно, а не только в исследовательских центрах близи Тихого океана.
На первом этаже лаборатории Хамдуна находится хранилище морской жизни. Это похожее на гараж помещение, забитое аквариумами с циркулирующей морской водой и разнообразной океанической флорой и фауной. Когда Хамдун запускает руку в аквариум за морским ежом, тот начинает довольно шустро скользить по ладони учёного, словно исследуя незнакомую местность.
Последний общий предок L. pictus и Homo sapiens, то есть человека, жил по меньшей мере 550 млн лет назад. Несмотря на разные эволюционные пути, которыми с тех пор двигались оба вида, наши геномы свидетельствуют об общем биологическом наследии.
Напомним, что такое зигота — это клетка, образующаяся в результате оплодотворения. Зиготу называют тотипотентной, то есть способной породить любую другую клетку. Генетические «приказы», которые управляют трансформацией единственной зиготы в растущее живое тело, поразительно схожи у обоих столь разных видов. Вот почему те же L. pictus имеют фундаментальное значение для научного понимания всего живого, сказал Хамдун.
Биолюминесценция, то есть свечение, трансгенных животных поможет исследователям отслеживать рост и развитие клеток в организме. Биологи могут наблюдать, как первичные клетки делятся и реорганизуются в нервную или сердечную ткань. В конечном итоге учёные смогут отключать отдельные гены и видеть, как это влияет на развитие. Зачем? А это поможет понять, как развивается наш собственный вид и почему это развитие не всегда идёт по плану.
Научный успех превратит морских ежей в модель для понимания нейробиологии, биологии развития и токсикологии, объяснил сторонний эксперт Кристофер Лоу, профессор биологии из Стэнфорда. Стремление сделать ещё одну линию животных доступными для коллег-учёных позволит исследовать, как продвигалась эволюция при решении многих проблем выживания.
В общем, эти морские ежи делятся с человеком куда большим количеством генетического материала, чем плодовые мушки. Причём никуда не спешат, не суетятся, что делает их почти идеальными лабораторными животными для специалистов по размножению. Вот почему учёные используют морских ежей для изучения развития клеток уже примерно 150 лет.
Почему «почти идеальными»? Биологи, работающие, например, с мышами, могут онлайн заказать грызунов с определёнными генетическими свойствами. В том числе трансгенных мышей, то есть тех, чьи гены были искусственно изменены для усиления или подавления определённых черт. А исследователям, работающим с морскими ежами, обычно приходится потрудиться при сборе биологического материала в океане.
Можете ли вы себе представить, чтобы исследователи мышей устанавливали мышеловку каждую ночь? А ещё, чтобы они поймали именно тех, которых хотят изучать?
— Амро Хамдун, профессор Океанографического института Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Морские беспозвоночные составляют около 40% биологического разнообразия животного мира. И вместе с тем они фигурируют в ничтожной доле опытов над животными. Амро Хамдун задумался о том, что морские ежи могли бы стать в своём классе существ аналогом плодовых мушек или мышей в смысле доступности. Но чтобы это произошло, необходимо вывести в лаборатории специальных трансгенных подопытных.
После трудов на этом направлении Хамдун с коллегами опубликовали статью на сервере препринтов bioRxiv. Они сообщили об успешном внедрение фрагмента чужеродной ДНК —флуоресцентного белка медузы — в геном Lytechinus pictus. Генетически изменённые морские ежи передали внесённую в организм чужеродную особенность своему потомству, словно родную.
![Трансгенный прорыв: лабораторные морские ежи светятся, как новогодние гирлянды](/uploads/posts/2024-06/2024-06-03_195259.webp)
Так получились первые морские ежи, которые похожи на лампочки в новогодней гирлянде. Выведенные животные стали первыми трансгенными иглокожими. Это существенно приблизило к реальности цель Амро Хамдуна — сделать генетически модифицированных океанических существ доступными для биологов где угодно, а не только в исследовательских центрах близи Тихого океана.
На первом этаже лаборатории Хамдуна находится хранилище морской жизни. Это похожее на гараж помещение, забитое аквариумами с циркулирующей морской водой и разнообразной океанической флорой и фауной. Когда Хамдун запускает руку в аквариум за морским ежом, тот начинает довольно шустро скользить по ладони учёного, словно исследуя незнакомую местность.
Последний общий предок L. pictus и Homo sapiens, то есть человека, жил по меньшей мере 550 млн лет назад. Несмотря на разные эволюционные пути, которыми с тех пор двигались оба вида, наши геномы свидетельствуют об общем биологическом наследии.
Напомним, что такое зигота — это клетка, образующаяся в результате оплодотворения. Зиготу называют тотипотентной, то есть способной породить любую другую клетку. Генетические «приказы», которые управляют трансформацией единственной зиготы в растущее живое тело, поразительно схожи у обоих столь разных видов. Вот почему те же L. pictus имеют фундаментальное значение для научного понимания всего живого, сказал Хамдун.
Биолюминесценция, то есть свечение, трансгенных животных поможет исследователям отслеживать рост и развитие клеток в организме. Биологи могут наблюдать, как первичные клетки делятся и реорганизуются в нервную или сердечную ткань. В конечном итоге учёные смогут отключать отдельные гены и видеть, как это влияет на развитие. Зачем? А это поможет понять, как развивается наш собственный вид и почему это развитие не всегда идёт по плану.
Научный успех превратит морских ежей в модель для понимания нейробиологии, биологии развития и токсикологии, объяснил сторонний эксперт Кристофер Лоу, профессор биологии из Стэнфорда. Стремление сделать ещё одну линию животных доступными для коллег-учёных позволит исследовать, как продвигалась эволюция при решении многих проблем выживания.
- Дмитрий Ладыгин
- biorxiv.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
![Западная Европа и США готовятся к худшему Западная Европа и США готовятся к худшему](/uploads/mini/shortstory/c1e/63452ff84713a553fcb2c4b14eb54.jpg)
Западная Европа и США готовятся к худшему
Новая угроза ожидается из Латинской Америки....
![NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли](/uploads/mini/shortstory/63f/993f5cca125710bd5e7998c3c423d.jpg)
NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли
Оно уникально, и, похоже, благодаря нему на планете… появилась жизнь....
![Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана](/uploads/mini/shortstory/b16/5cda8ba33085ef44bb4cc9b986200.jpg)
Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана
Финские ученые уверены в этом на 100%....
![Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает](/uploads/mini/shortstory/124/739e8816037bad0a313bd7f3476af.jpg)
Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает
NASA придумывает объяснения, а бывший командир МКС говорит, что это не к добру....
![«Титаник» разваливается прямо на глазах «Титаник» разваливается прямо на глазах](/uploads/mini/shortstory/8a2/1d2eb1dfde31d5f5369b4d0d48d62.jpg)
«Титаник» разваливается прямо на глазах
Кто же ускоряет гибель легендарного корабля: люди или природа?...
![Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код](/uploads/mini/shortstory/1be/9b06786bac11541ae0e4d76991468.jpg)
Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код
Ученые говорят: ничего страшного. Но так ли это на самом деле?...
![Форресты Гампы отменяются Форресты Гампы отменяются](/uploads/mini/shortstory/1f0/4b4ba26a87069298154cbaaf7521f.jpg)
Форресты Гампы отменяются
Американские ученые «взломали» код аутизма....
![Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским](/uploads/mini/shortstory/b9b/6c5a16607870dcee7ded870025f56.jpg)
Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским
Никто не ожидал, что сокровище прибыло из столь отдаленных мест....
![Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов](/uploads/mini/shortstory/e7b/f7bb936b1fafeefb602fbc6b7740b.jpg)
Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов
Главное случается ночью....
![Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее](/uploads/mini/shortstory/0f3/39f1637a6f4b732bda029be4a1ff5.jpg)
Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее
Открытие ускорит проверку улик....
![Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни](/uploads/mini/shortstory/fa6/3b50ed6fd66775e77a87003ce5250.jpg)
Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни
Экологи бьют тревогу и массово рассылают методички населению....
![Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию](/uploads/mini/shortstory/83d/c7e5e8717f2100b5313e052890584.jpg)
Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию
Свежие снимки рябой планеты удалось сделать благодаря возникшим в полёте неполадкам....
![Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta](/uploads/mini/shortstory/1b0/526e645ecf476da55256bb5a433aa.jpg)
Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta
Похожий на человека механический слуга умеет ходить, бегать и подниматься по лестнице....
![Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре](/uploads/mini/shortstory/11b/f9e2330b21c4d24c2519784700a4f.jpg)
Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре
Имитируя природу, бетон можно уложить так, чтобы повысить прочность на 63%....
![Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга](/uploads/mini/shortstory/152/0835ee76c49c6c0c1dcc9ac68693a.jpg)
Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга
В общем, болтай часами — не хочу....