Home » การผสมพันธุ์ » ชีวิตสัตว์ » ปศุสัตว์ » การพัฒนาสมองของสัตว์

การพัฒนาสมองของสัตว์

งาน วิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนโดยเดมอน Runyon วิจัยโรคมะเร็งมูลนิธิ Croucher มูลนิธิสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) ทุน R37-R01 HD045022 และ-CA084198 Jaenisch เป็นที่ปรึกษาและผู้ร่วมก่อตั้ง Stemgent แห่งโชคชะตา Therapeutics

“วิธีการใหม่นี้จะเปลี่ยนเกม” Jaenisch ซึ่งยังเป็นศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาที่เอ็มไอทีกล่าวว่า “ขณะ นี้เราสามารถทำให้เมาส์กับห้ากลายพันธุ์ในเวลาเพียงสามถึงสี่สัปดาห์ในขณะ ที่วิธีการแบบเดิมจะใช้เวลาสามถึงสี่ปี. และมันก็ค่อนข้างตรงไปตรงอาจจะง่ายยิ่งขึ้นกว่าวิธีเดิม.”

นักวิทยาศาสตร์สร้างแบบจำลองในหนูโดยการเปลี่ยนแปลงยีนเฉพาะที่ได้รับการที่เกี่ยวข้องกับโรคที่กำหนด รูปแบบการอนุญาตให้มีการศึกษาของการพัฒนาและหลักสูตรของโรคและผลกระทบของการแทรกแซงต่าง ๆ รวมทั้งทางพันธุกรรมและสารเคมี สำหรับ ที่ผ่านมา 20 ปี, การสร้างแบบจำลองดังกล่าวยังคงไม่เปลี่ยนแปลงค่อนข้าง: นักวิทยาศาสตร์ใส่ชิ้นส่วนของดีเอ็นเอในเซลล์ตัวอ่อนเมาส์ก้าน (ES), ฉีดเซลล์ตัวอ่อนที่ปรับเปลี่ยนไปมากในช่วงต้นขั้นตอนที่เรียกว่า blastocyst แล้วสอดใส่ ลูกนี้การพัฒนาของเซลล์เป็นเมาส์หญิงอุปถัมภ์ กระบวนการทั้งหมดสามารถใช้เวลาหลายปีและนับหมื่นของดอลลาร์เพื่อสร้างสายพันธุ์เมาส์ด้วยเช่นสำเนาเดียวของยีน “เคาะออกมา.” knockouts ดังกล่าวสามารถถูกสร้างขึ้นในไม่กี่สายพันธุ์มากรวมทั้งหนูและหนูที่มี ES เซลล์สามารถเจริญเติบโตและการปรับเปลี่ยนได้อย่างน่าเชื่อถือ

วิธี การใหม่ที่ใช้โดยนักวิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการของ Jaenisch ทะลุเซลล์ ES ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพการผลิตหนูที่มีการกลายพันธุ์ในทั้งสองชุด ของยีนหลาย ที่ ออกจำหน่ายในสัปดาห์ถัดไปของเซลล์วารสาร Haoyi วังฮุยยางและ Chikdu Shivalila อธิบายเทคนิคซึ่งจะขึ้นอยู่กับระบบที่แบคทีเรียบางอย่างที่ใช้ในการป้องกัน การโจมตีของไวรัสของพวกเขา

ครั้ง นี้เป็นครั้งแรกที่ระบบหรือที่เรียกว่า CRISPR (สำหรับ “คลัสเตอร์ซ้ำ palindromic interspaced ประจำสั้น”) / CAS (สำหรับ “CRISPR ที่เกี่ยวข้อง”) ถูกนำมาใช้ในการเปลี่ยนแปลงยีนในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เดียว Shivalila พูดว่ากระบวนการนี​​้เพื่อให้สามารถเข้าถึงได้ว่าเขาคาดว่าจะมีห้องปฏิบัติการอื่น ๆ ที่จะนำมาใช้มันได้อย่างรวดเร็ว

“สำหรับ สถาบันการศึกษาหรือมหาวิทยาลัยใด ๆ กับสถานที่หลักของเราคิดว่านี้จะเป็นวิธีที่พวกเขาจะเริ่มต้นการดำเนินการ กลายพันธุ์ของหนูที่เฉพาะเจาะจงเพราะมันเร็วมากและมีประสิทธิภาพเพื่อให้” Shivalila หนึ่งของนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Jaenisch บอกว่า “เรา ประหลาดใจว่าเราจะได้รับสองยีน ‘เคาะออก’ ที่สี่ตำแหน่งมากได้อย่างมีประสิทธิภาพมีประสิทธิภาพประมาณ 80%. ถ้าเราใช้ Talens, การพัฒนาที่ผ่านมาและมีความซับซ้อนในพันธุวิศวกรรมเราได้อย่างมีประสิทธิภาพ 30% เพียงหนึ่ง ยีน. ”

เพราะ เทคนิค CRISPR / CAS สามารถสร้างหนูกลายพันธุ์ได้โดยไม่ต้องใช้เซลล์ ES ข้อ จำกัด ของวิธีการทั่วไปสำหรับการทำแบบจำลองการวิจัยทางพันธุกรรมที่อาจไม่ถูกกัก ขังอยู่ในรายชื่อที่ จำกัด ของสิ่งมีชีวิตรูปแบบ – สำหรับผู้ที่เซลล์ ES อยู่

“นี้แบ่งลงคำนิยามของสิ่งมีชีวิตรูปแบบ,” วังนักวิจัยหลังปริญญาเอกใน Jaenisch ของห้องปฏิบัติการพูดว่า “ดัง นั้นตอนนี้ถึงแม้จะมีทรัพยากรที่ จำกัด , สัตว์ที่มีขั้นตอนการจัดตั้งตัวอ่อนการจัดการใด ๆ อาจจะเป็นเรื่องของวิศวกรรมจีโนม. มีจำนวนมากของจีโนมของสัตว์ที่ได้รับการติดใจเราสามารถใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อ สร้างกิจวัตรทางพันธุกรรมที่มีประสิทธิภาพในการขยายพันธุ์มากขึ้น เพื่อศึกษาชีววิทยาที่เป็นเอกลักษณ์ของแต่ละและเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิวัฒนาการ. ”

ดังนั้นวังยางและ Shivalila ได้ใช้ CRISPR / CAS เพื่อสร้างแบบจำลองเมาส์เพียง แต่ทีมรู้สึกตื่นเต้นที่ขยายการใช้งานไปสัตว์อื่น ๆ

“นอก จากนี้เรายังต้องดูว่าระบบ CRISPR / CAS มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่ไม่คาดคิดผลกระทบปิดเป้าหมายที่ไม่พึงประสงค์ไปยังจีโนมที่เราไม่ต้อง การ” ยางวิจัยหลังปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการ Jaenisch พูดว่า “ดังนั้นเราต้องศึกษาเพิ่มเติมนี้เพื่อสร้างความจงรักภักดีของระบบ. แต่ฉันคิดว่านี้จะเป็นวิธีที่จะไป.”