Новости генетики

      Крупный рогатый скот может быть лучшей моделью для изучения развития человеческого эмбриона, чем мыши из-за различий в экспрессии гена Oct4. Ученые исследовательского института AgResearch Crown Research Institute (ARCRI) доказали, что крупный рогатый скот и люди имеют подобный вариант плюрипотентного гена Oct4. Это, как считают исследователи, означает, что для исследования раннего (внутриутробного) развития человека лучше использовать именно крупный рогатый скот, а не мышей. 

      Питер Пфеффер (Peter Pfeffer), руководитель Animal Biosciences в ARCRI и его коллеги обнаружили, что экспрессия Oct4 в период раннего развития эмбриона влияет на формирование трофектодермы - внешнего слоя бластоцистов (которые являются первичной формой всех клеток) как у крупного рогатого скота, так и у людей, однако у мышей роль этого гена значительно меньше (точнее, он практически не влияет на эти процессы).

 

   "Снижение экспрессии Oct4, более характерно для мышей по крайней мере на стадии внутриутробного развития, чем для, крупного рогатого скота", - заявил П. Пфеффер.

      
    Для того чтобы выявить генетические причины, которые лежат в основе этого явления, команда Пфеффера поместила ген крупного рогатого скота Oct4 с люминесцентным репортером (fluorescent reporter) в бластоцисты мыши. Кроме того, они создали эквивалентный бластоцит мыши, который образуется при участии гена-репортера Oct4.

 

  Команда исследователей заметила генетические изменения в регуляторном сегменте гена Oct4. Этот сегмент у людей и мышей похож на 66%, тогда как это сходство между человеческим геном и геном крупного рогатого скота составляет 85%. Это объясняется тем, что существуют определенные параллели между процессами внутриутробного развития крупного рогатого скота и людей.

 

   Мыши были традиционной моделью для изучения процессов человеческого развития, а также других биологических аспектов человека, ведь они эволюционно ближе к человеческому роду, чем другие млекопитающие, такие как, например, крупный рогатый скот. Например, как эмбрионы мыши, так и человеческие эмбрионы инвазивно имплантируются в полость матки, тогда как эмбрионы крупного рогатого скота имплантируются более мягко (с существенно меньшей инвазией).

 

    «У нас есть эмбриональные стволовые клетки, полученные от мышей, поэтому мы можем осуществить очень точные генетические модификации», сказал П. Пфеффер. «Однако, несмотря на это мыши остаются основной моделью для исследований».

 

    Пфеффер считает, что исследователям необходимо увеличить количество моделей, которые используются для изучения различных эволюционных связей человеческого развития. «То есть, проведенное исследование подчеркивает важность того, что не нужно полагаться только на млекопитающих одного вида, как экспериментальную модель» - отмечает П. Пфеффер, «именно поэтому необходимо внимательно и тщательно развивать другие модельные системы».

 

Статья "Происхождения трофоектодермы определено в большой у рогатого скота" была опубликована 15 февраля 2011 в журнале «Developmental Cell».