在Brainbow的另一端寻找珠宝





一年前,我参加了“老鼠遗传学;国际基因工程和生物技术中心(ICGEB)的“人类疾病模型”。自2014年以来,我一直在关注这个组织,当机会出现时,我参加了会议和研讨会。 ICGEB目前覆盖98个国家,其中65个是该组织的成员。不幸的是,乌克兰还不是一个参与国,但是大约两年前,它与ICGEB签署了一项合作协议。国家与ICGEB的合作为研究人员带来了广阔的前景,例如,有机会在的里雅斯特(意大利)组织的心脏地带开展科学工作,或者参加课程和会议。参加国的硕士和博士学位者有机会对最新设备进行研究。对于乌克兰来说,这是一个至关重要的因素,因此我期待乌克兰驻意大利大使叶夫根尼·佩雷利金(Yevgeny Perelygin)与ICGEB之间达成协议。我注意到,对于那些不是该组织合作者的国家的科学家来说,这扇门也是敞开的。但是在这种情况下,您将需要自己支付注册费。



我将回到有关去年课程的故事。我非常高兴能够参加“生态毒性生物适应症中的小鼠啮齿动物模型(根田鼠,Microtus oeconomus Pall。)”演讲。当然,我的主题无法与课程中其他参与者带来的创新发展在所有方面竞争。 ICGEB实验室员工的报告普遍令人赞叹!但是,模型动物-仍然是我的主题:毕竟,我在分子生物学与遗传学研究所工作了4年,模拟小型啮齿动物的各种疾病。我们还有一只GFP小鼠,也被用作模型动物。因此,我高兴地喝醉了,坐下来听着演讲者的迷惑。



我必须说,我之前甚至都不怀疑“德国老鼠诊所”在德国存在。博士沃尔夫冈·沃斯特(Wolfgang Wurst)以一种简单易用的方式讲述了创建具有不同(取决于实验者意愿)人类基因的转基因动物模型品系的秘密。这位科学家解释说,在获得第一代转基因动物后,根据适当的动物技术原则,负责对获得的个体进行繁殖,并通过不断监测所产生的后代中人类基因的存在来增加牲畜的重要性。例如,控制的例子包括常见的视觉特征,例如动物皮毛的变化,尾巴大小,平均大小等。例如,如果我们为MSTN基因建模纯合个体,则鼠标将明显大于野生型的代表)。同样在他的小鼠诊所中,使用了超声波和X射线机。例如,佩吉特氏病的特征是骨骼重塑受损,从而导致骨骼增大和变形。在X射线上,特性变化将可见。这种疾病是由SQSTM1RANK基因突变引起的。 Wolfgang Wurst博士还提到Brainbow作为基准



Brainbow模型旨在绘制大脑中神经元的相互关系。为了创建这样的模型,您需要使用所谓的Cre-LoxP系统工具剔除生物技术人员感兴趣的那些基因。该系统由Cre重组酶和LoxP位点(DNA序列由34个核苷酸对组成)。该系统是从自然界(即P1噬菌体)中偷窥而来的。在P1噬菌体中,通过将噬菌体插入细菌基因组,该系统可以使该病毒正常生命周期。在实验中,科学家们插入了一个盒,盒中带有4种荧光蛋白的基因,在基因之间有6个 LoxP位点(3对:1、2和3),从而使这两个对指向同一方向。这种引入LoxP站点的方法可减少相同LoxP站点之间的区域。提供这种酶Cre-rebinbinase。所以Cre酵素-重组酶折叠DNA分子,以使其排列彼此相对的相同LoxP位点,并在DNA分子的这些区域之间产生交叉。这导致以下事实:两个LoxP位点之间的区域被围成一个环,随后被切出了分子。LoxP站点左右的地链接在一起。因此,这种系统称为基因敲除 -因为它关闭了某些基因。但是Brainbow模型不仅是淘汰赛,而且是有条件的淘汰赛,即在某些条件下的淘汰赛。为此,仅在海马细胞中激活Cre重组酶。为了使Cre-重组酶仅在特定细胞中启动,选择了特殊的启动子,在这种情况下为THY1基因启动子。在这种设计中,编码荧光蛋白的四个部分同时存在:橙色,红色,黄色和蓝色。如果重组发生在第一对的位点,则将橙色荧光蛋白从构建体中除去,并将红色荧光蛋白连接至启动子。如果在第二对的位点发生重组,橙色和红色荧光蛋白将被去除,启动子将与黄色结合。好吧,第三个选择是删除橙色,红色和黄色,并且只剩下蓝色。这导致每个单元都以自己的颜色绘制的事实。由于不同的荧光染料和颜色的组合,可以实现约70种。计算机可以区分的各个颜色组合。



从发生了成功的同源重组的此类细胞中,可以获得转基因动物。当将带有Cre- recombinase 基因的小鼠与一条线杂交时,就获得了带有Cre- recombinase 基因和“多色”盒后代。在这种小鼠中,将发生重组并且神经元将被染色-科学家很容易追踪神经细胞的过程开始和结束的位置,因此可以追踪大脑中神经元的相互连接。



Brainbow确实是一个基准。她很优雅。顺便说一下,本周,我翻阅了Bogomolets研究所的新闻,并观看了Medexpertiza的视频-第5频道。该视频专门研究疼痛过程,其强度的感觉和无需镇痛药即可克服的问题。乌克兰国家科学院生理研究所的研究生Yaroslav Andrianov谈论了他的研究,他的一个计算机屏幕显示了用Brainbow方法染色的海马中锯齿状回。摘自TA Weissman等人。产生和成像多色Braibow小鼠非常有趣且内容丰富的视频。这部影片可能促使我撰写此笔记。



PS可以很好地链接到Internet上的Cre-LoxP重组



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