imbg | Хозяйке на заметку: как нокаутировать мышь

Современная биология оперирует уже не только специально созданными молекулами. Самым достоверным подтверждением функции того или иного гена или группы генов - это создание ипоследующее изучении организмов с мутациями в этих генах.

Конечно, можно терпеливо перебрать тысячи диких мышей и наконец найти ту, у которой интересующий нас ген выключен. Но в науке не принято ждать милости от природы - обычно такую генно-модифицированную мышь можно создать своими руками менее чем за год-полтора.

Итак, ниже я приведу "комикс" на английском про то, как выключить в мышке любой интересный нам ген (на примере инактивации OhNo гена):

Сначала берем стволовую клетку из взрослой мыши (шаг 1), как правило из коричневой окраски самца:

Инактивируем интересующий нас ген специальной вставкой (шаг 2 - 3: на самом деле это не так уж и просто, но примем за данность, что прошло пара месяцев и мы это сделали). Маркерный ген на вставке - это ген устойчивости к какому-нибудь яду (например, неомицин). Этим ядом мы и проводим отбор "позитивных", модифицированных клеток (шаг 4):

Отобранные клетки вставляем в развивающийся эмбрион на ранних стадиях от белой мышки-самки (шаг 5; цвет выбран не случайно). В итоге клетки "коричневые" клетки дифференциируются и их потомки с мутантным геном образуют в будущем мышонке те или иные органы.

У нас получаются смешанной окраски мыши, среди которых нас интересуют те самцы, у которых половые клетки "коричневого фенотипа", т.е. которые произошли от измененных клеток коричневого самца (шаг 6). Дальше такой "черепаховый" самец получает опять белую самку, и уже традиционным путем мы получаем потомков (шаг 7), которых отбираем по цвету - коричневые несут нужную нам мутацию, в чем мы убеждаемся после анализа ДНК:

Правда такие потомки гетерозиготны - имеют одну копию мутации и одну нормальную аллель. Скрещивание их между собой наконец дает нам нужный фенотип - две копии мутантного (выключенного) гена (шаг 8). Такая мышь называется нокаутной мышью по гену Х:

Правда, такие нокаутные мыши не всегда жизнеспособны - это зависит от того. насколько важен ген. Например, полные мутанты по каспазе-8 умирают на ранних стадиях эмбриогенеза, и получить можно только гетерозиготы или другие хитроумные "нокауты" - тканеспецифичные или точечные мутанты. Но об этом в другой раз.

Картинки отсюда