一年前、私は「マウス遺伝学;人間の病気のモデル」国際遺伝子工学およびバイオテクノロジーセンター（ICGEB）による。私はこの組織を長い間（2014年以降）観察しており、機会が生じたときに会議やワークショップに参加します。現在ICGEBは98か国をカバーしており、そのうち65か国が組織のメンバーです。残念ながら、ウクライナはまだ加盟国ではありませんが、約2年前にICGEBと協力協定が締結されました。 ICGEBとの国家の協力は、研究者に大きな展望を約束します。たとえば、組織トリエステ（イタリア）の中心で科学的研究を実行したり、コースや会議に助成金を取得したりする機会です。参加国の修士課程と博士課程の学生には、最新の機器に関する研究を実施する機会が与えられます。ウクライナにとって、これは重要な要素であるため、私はイタリア駐在ウクライナ大使とエリーゲニー・ペリリギンとICGEBの間の合意の署名を期待しています。私は、組織の協力者ではない国々の科学者にとって、扉も開かれていることに注意します。ただし、この場合は、登録料を自分で支払う必要があります。
去年のコースの話に戻ります。「ネズミげっ歯類モデル（ネズミネズミ、Microtus oeconomus Pall。）の生態毒性バイオインディケーション」の講演に参加する機会を得て、私は大喜びしました。もちろん、私のトピックは、他のコース参加者によってもたらされた革新的な発展とすべての面で競争することはできませんでした。そして、ICGEB研究所の従業員の報告は、賞賛を超えるものでした。しかし、モデル動物は依然として私のトピックです。結局のところ、私は分子生物学および遺伝学研究所で4年間働き、小さなげっ歯類のあらゆる種類の疾患をモデル化しました。また、モデルマウスとしても使用されているGFPマウスもありました。したがって、私は喜びで酔って、座って、スピーカーの魅惑的な話を聞きました。
私は以前、ドイツに「ジャーマンマウスクリニック」が存在することさえ疑いませんでした。博士ヴォルフガングヴルストは、シンプルでアクセス可能な形式で、異なる（実験者の意志に応じて）人間の遺伝子を持つトランスジェニック動物モデルのラインを作成する秘訣について語りました。科学者は、トランスジェニック動物の第1世代を取得した後、適切な畜産技術の原則に従って取得した個体を繁殖させる責任を負うことの重要性を説明しました。制御の例には、特に、動物の毛皮、尾のサイズ、平均サイズなどの変化などの一般的な視覚特性が含まれます。たとえば、MSTN遺伝子のホモ接合個体をモデル化する場合、その後、マウスは野生型よりも大幅に大きくなります）。彼のマウスクリニックでも、超音波とX線装置が使用されています。たとえば、パジェット病は、骨の再形成に違反し、骨の増加と変形を引き起こします。 X線は特徴的な変化を示します。この病気は、SQSTM1とRANK遺伝子の変異によって引き起こされます。ヴォルフガングヴルスト博士はBrainbowをベンチマークとも呼んでいました。
Brainbowモデルは、脳内のニューロンの相互接続をマッピングすることを目的としています。このようなモデルを作成するには、生物工学者がいわゆるCre-LoxPシステムツールを使用して興味を持っている遺伝子をノックアウトする必要があります。このシステムはCreで構成されています-recombinaseおよびLoxP -sites（34塩基対からなるDNA配列）。このシステムは、自然界から、すなわちファージP1からスパイされ借りられたものです。 P1ファージでは、このシステムにより、バクテリアゲノムにファージが挿入され、このウイルスの通常のライフサイクルが可能になります。実験では、科学者は4つの蛍光タンパク質の遺伝子を含むカセットを遺伝子間に6つの LoxPサイト（3ペア：1、2、3）に挿入し、ペアが同じ方向を向くようにします。LoxPサイトを導入するこの方法では、同一のLoxPサイト間の部分を切り取ることができます。この酵素Cre- recombinaseを提供します。だからCre酵素-リコンビナーゼは、互いに向かい合う同一のLoxP部位を整列させるような方法でDNA分子を折りたたみ、DNA分子のこれらの領域間にクロスを生成します。これは、2つのLoxPサイトの間に位置していたサイトがループで囲まれ、その後分子から切り取られるという事実につながります。LoxPサイトの右側と左側にあった区画がリンクされます。したがって、そのようなシステムはノックアウトと呼ばれます-特定の遺伝子をオフにするためです。ただし、Brainbowモデルは単なるノックアウトではなく、条件付きノックアウト、つまり特定の条件下でのノックアウトです。このため、Cre-リコンビナーゼは海馬細胞でのみ活性化されます。。ためにCRE-この場合、特別なプロモーターが選択されている、唯一の特定の細胞でトリガされるリコンビナーゼTHY1の遺伝子プロモーター。この設計では、蛍光タンパク質をコードする4つの部分が同時にあります：オレンジ、赤、黄、青。組換えが最初のペアの部位で行われる場合、オレンジ色の蛍光タンパク質がコンストラクトから削除され、赤色の蛍光タンパク質がプロモーターに接続されます。 2番目のペアのサイトで組換えが発生すると、オレンジと赤の蛍光タンパク質が除去され、プロモーターが黄色と結合します。 3番目のオプションは、オレンジ、赤、黄色を削除することで、青のみが残ります。これは、各セルが独自の色で塗られるという事実につながります。異なる蛍光色素と色の組み合わせにより、約70を実現できます。コンピューターで識別可能な個々の色の組み合わせ。
相同組換えが成功したそのような細胞から、トランスジェニック動物を得ることができる。交配させたときの歪みによるマウスのCreリコンビナーゼ遺伝子、子孫は両方運ん得られたCRE-リコンビナーゼ遺伝子と「多色」のカセットを。そのようなマウスは再結合し、ニューロンが染色され、科学者が神経細胞のプロセスの始まりと終わりの場所をたどることが容易になるため、脳ニューロンの関係を追跡することが可能になります。
Brainbowはまさにベンチマークです。彼女はとてもエレガントです。ちなみに、今週はボゴモレ研究所のニュースをめくって、Medexpertiza-Channel 5のビデオを見ました。ビデオは痛みのプロセス、その強さの感覚、鎮痛剤なしでの克服の研究に捧げられています。ウクライナ国立科学アカデミー生理学研究所の大学院生であるYaroslav Andrianovが彼の研究について語り、彼のコンピューター画面の1つは、Brainbowメソッドで染色されたマウス海馬のギザギザ回を示しています。TA Weissmanらの図。多色ブレボウマウスの生成と画像化。非常に興味深く有益なビデオ。おそらく、このビデオプロットは私にこのメモを書くように促しました。
PS はインターネット上のCre-LoxP組換えへの優れたリンク