Prvýkrát bola na Squid použitá úprava génov CRISPR

Ovládajte vyliahnuté mláďatá (hore) a vyliahnuté mláďatá CRISPR-Cas9 (dole). (Karen Crawford)

Prvýkrát inovatívneÚprava génu CRISPRMetóda bola použitá na chobotnice, čo predstavuje míľnik vo vedeckom štúdiu týchto tvorov – a otvára mnoho nových oblastí potenciálneho výskumu.

CRISPR umožňuje veľmi presné, rýchle a lacné úpravy DNA. Zjednodušene povedané, dômyselné molekulárne fungovanie metódy sa často opisuje ako niečo, čo nám umožňuje „vystrihnúť“ a „prilepiť“ gény; u ľudí sľubuje, že nám dá spôsobriešenie chorobyazabíjanie superbugovna genetickej úrovni.

V tomto prípade bola použitá úprava genómu CRISPR-Cas9 Doryteuthis pealeii (pobrežná chobotnica dlhoplutvá) na deaktiváciu pigmentového génu, čím sa vypne pigmentácia, ktorá sa zvyčajne nachádza v oku chobotnice a vo vnútri špecializovaných kožných buniek nazývaných chromatofóry.



„Toto je kritický prvý krok smerom k schopnosti vyradiť – a vraziť – gény v hlavonožcoch, aby sme vyriešili množstvo biologických otázok,“ hovorí morský biológ Joshua Rosenthal , z Marine Biological Laboratory (MBL) na University of Chicago.

Mláďatá chobotnice CRISPR-Cas9. (Karen Crawford)

Pobrežná chobotnica dlhoplutvá je predmetom obrovského záujmu vedcov a štúdií Doryteuthis pealeii siahajúce až do 50. rokov 20. storočia pomohli významne prispieť k oblasti neurovedy – vrátane prvého opisu nervového impulzu.

Hlavonožce (chobotnice, chobotnice a sépie) majú väčší mozog ako všetky ostatné bezstavovce,prekódovať svoju vlastnú genetickú informáciua niektoré úžasné triky na párty (napríklad schopnosť okamžite zmeniť farbu).

Schopnosť upravovať gény v týchto tvoroch je hlavným novým vývojom a mohla by sa stať, že chobotnice sa pridajú k modelovým organizmom v genetickom výskume, ako sú ovocné mušky a zebričky. Štúdium evolúcie, medicíny, robotiky, materiálov a dokonca umela inteligencia mohli mať prospech všetci.

'Vyvinuli tieto veľké mozgy a túto sofistikovanosť správania úplne nezávisle,' povedal Rosenthal. NPR . 'Toto poskytuje príležitosť porovnať ich s nami a zistiť, ktoré prvky sú spoločné a ktoré sú jedinečné.'

To, čo robí tento nový úspech takým úspechom, je jemný spôsob, akým bolo potrebné aplikovať CRISPR: dostať sa cez pevnú vonkajšiu vrstvu jednobunkového embrya chobotnice pomocou mikro nožníc a kremennej ihly a potom ho vyliahnuť.

Doryteuthis pealeii vo vode. (Roger Hanlon)

Načasovanie úprav bolo rozhodujúce, ale po množstve falošných štartov (a zlomených ihiel) sa tímu podarilo vyvinúť embryá s menším počtom pigmentovaných buniek a svetlejšími očami.

Dúfame, že keďže tieto chobotnice sú majstrami v úprave vlastného genetického kódu, tento výskum by mohol posunúť naše vlastné techniky ešte ďalej. Ďalším krokom je vyskúšať túto techniku ​​na menších druhoch chobotníc, ktoré sa ľahšie chovajú (a študujú) v laboratóriu.

V budúcnosti bude táto metóda masívne užitočná pre výskumníkov, ktorí testujú funkciu určitých génov chobotnice a sledujú gény, ktoré kontrolujú nervovú aktivitu tvorov – všetko možnosti, ktoré jednoducho predtým neboli k dispozícii.

'Teraz máme skutočne možnosť ísť dovnútra a otestovať, čo robí jednotlivý gén,' povedala morská biologička Carrie Albertinová z MBL. NPR .

„Toto je niečo, čo úprimne, keby ste sa ma pred piatimi rokmi opýtali, či by sme to dokázali, len by som sa zachichotal a povedal: „Snívam o tom“. Ale vieš, nemyslel som si, že to bude možné. A predsa sme tu.“

Výskum bol publikovaný v r Súčasná biológia .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.