Naukowcy z University of Georgia jako pierwsi na świecie wyhodowali genetycznie zmodyfikowane gady. Z pomocą metody edycji genów CRISPR-Cas9 doprowadzili do narodzin czterech jaszczurek albinosów z gatunku anolis brązowy. Zmodyfikowane jaszczurkiróżowe, nie mają aktywnego genu kodującego barwnik, melaninę. Informacje na ich temat pojawiły się na stronie internetowej uniwersytetu. Artykuł poświęcony ich modyfikacji zgłoszono do recenzji w czasopiśmie naukowym.

Jaszczurki z gatunku Anolis sagrei w wersji zwyczajnej i zmodyfikowanej /UGA /Materiały prasowe

Wiedza na temat reprodukcyjnej biologii i rozwoju embrionalnego gadów jest wciąż stosunkowo niewielka – mówi szef zespołu, genetyk, prof. Douglas Menke – Nie znamy na razie jeszcze dobrych metod manipulacji embrionami gadów, co wychodzi nam już dobrze w przypadku embrionów ssaków, ryb, czy płazów. O ile wiemy, jeszcze żadne laboratorium nie wyhodowało genetycznie zmodyfikowanego gada.

Modyfikacje prowadzone z wykorzystaniem metody CRISPR polegają zwykle na podaniu odpowiednio przygotowanej substancji do zapłodnionej komórki jajowej. Dokonana z jej pomocą zmiana DNA powiela się potem w rozwijającym się embrionie. Ponieważ samice gadów mogą przechowywać plemniki w swoich jajowodach przez dłuższy czas, ustalenie dokładnego momentu zapłodnienia jest często niemożliwe. Fizjologia zapłodnionych komórek jajowych też jest nieco inna i nie ułatwia takiego zabiegu, mają one już elastyczną skorupkę i nie zawierają powietrza.

Ashley Rasys z jedną ze zmodyfikowanych jaszczurek /UGA /Materiały prasowe

By ominąć te problemy, badacze UGA wstrzyknęli konieczne dla metody CRISPR substancję w niedojrzałe komórki jajowe, czyli oocyty, jeszcze w jajnikach. Miały one wyłączyć gen odpowiedzialny za kodowanie enzymu, tyrozynazy, istotnego w produkcji barwnika, melaniny. W sumie eksperymentowi poddano 146 oocytów u 21 samic. I czekano na wyniki ich zapłodnienia. Po kilku tygodniach okazało się, że eksperyment się udał. Na świat przyszły cztery jaszczurki albinosy, u których produkcja melaniny została genetycznie zablokowana.

Kiedy zobaczyłam pierwszego wykluwającego się albinosa, byłam zachwycona – mówi pierwsza autorka pracy, doktorantka UGE, Ashley Rasys – Mam nadzieję, że możliwe będzie rozszerzenie tej metody na inne gatunki gadów, otwierające drogę do dalszych badań. 

Jaszczurki z gatunku Anolis sagrei w wersji zwyczajnej i zmodyfikowanej /UGA /Materiały prasowe

Badanie genów anolisów brązowych może mieć konkretne zastosowanie dla badań genetyki człowieka. Gen kodujący tyrozynazę ma znaczenie dla pewnych etapów rozwoju oka, zarówno u człowieka jak i tej jaszczurki. Nie ma go jednak w oczach myszy i innych zwierząt powszechnie stosowanych w badaniach genetycznych. Sukces badaczy z Georgii oznacza, że dla badań genetycznych pewnych chorób oczu jaszczurka może być zwierzęcym modelem, którego do tej pory nie było.

Doświadczenie przyniosło jeszcze jedną niespodziankę. Okazało się, że metoda CRISPR doprowadziła do modyfikacji genów tyrozynazy nie tylko dziedziczonych po matce, ale też po ojcu. To oznacza, że substancje wprowadzone do oocytów musiały być aktywne znacznie dłużej, niż się spodziewano, wystarczająco długo, by mogły zmodyfikować po zapłodnieniu także materiał genetyczny ojca. To znacznie upraszcza dalsze badania. Nie trzeba bowiem będzie tracić czasu na ewentualną hodowlę jaszczurek, które będą miały zmutowany gen po obojgu rodzicach.

 

 

 

 

Źródło: rmf24, PhysOrg