Введение эмбриональных стволовых клеток лесной мыши в ранние эмбрионы домовой мыши привело к появлению жизнеспособных химер, состоящих из смеси клеток двух отдаленно родственных видов.
Лесная (Apodemus sylvaticus) и домовая (Mus musculus) мыши относятся к семейству грызунов, однако их разделение на отдельные виды произошло около 20 миллионов лет назад. Набор генов животных отличается на 18%, что почти в 12 раз больше чем степень отличия геномов шимпанзе и человека. Несмотря на большую генетическую разницу (у лесной мыши 48 хромосом, а у домашней – 40) виды имеют сходные циклы развития. Беременность лесной мыши протекает 23 дня, а домашней – 19 дней. Размер тела животных также практически идентичен.
Ученым университетов Чикаго (США), Сун Ят-сена (Китай) и Ливерпуля (Великобритания) удалось создать жизнеспособных межвидовых химер, сочетающих признаки двух видов.
В большинстве случаев для создания химер исследователи используют эмбриональные стволовые клетки животных одного и того же либо близкородственных видов. Однако эмбриональные клетки отдаленных видов также могут вступать в полноценные взаимодействия и формировать цельный нормально функционирующий организм.
Авторы выделили эмбриональные стволовые клетки лесной мыши и встроили в их ДНК ген, кодирующий флуоресцентный белок, для визуального отслеживания судьбы клеток в химерных организмах. Примерно по 15 таких клеток ввели в каждый из 150 бластоцист домовых мышей, которые внедрили в матки 44 самок домовых мышей, выступивших в роли суррогатных матерей.
В результате родилось 220 мышат, 16 из которых (7,3%) обладали внешними признаками химеризма. В состав организмов химер входило до 40% клеток лесных мышей, которые в разных соотношениях интегрировались во все ткани. (На снимке слева – домовая мышь, справа – лесная, посередине – химерная.)
Химеры выглядели здоровыми и не имели очевидных дефектов, но демонстрировали некоторые поведенческие особенности. Они были менее подвижны, чем обычные лесные мыши, но более подвижны по сравнению с домовыми.
Распределение введенных в эмбрион клеток происходило случайным образом, поэтому химеры отличались по локализации и степени интеграции флуоресцирующих чужеродных клеток.
Авторы планируют продолжить работу с этими животными для изучения механизмов развития и возможных методов манипулирования системой. Например, могут ли введенные эмбриональные стволовые клетки лесной мыши избирательно способствовать формированию печени домовой мыши с генетическим дефектом, затрудняющим формирование этого органа? И можно ли изменить стволовые клетки таким образом, что они не будут влиять на развитие тканей мозга?
В будущем ученые планируют создать химеры значительно отличающихся по размеру тела мыши и крысы, степень различия генетического материала которых составляет не менее 20%.
Коммерческя биотехнология
