Ané vyšlechtili myši ze dvou samců – myši přežily do dospělosti / Habr
Změnou 20 oblastí genomu se vědcům podařilo křížit myši se dvěma samčími rodiči a vychovat je do dospělosti.
Vědci z Číny představili novou metodu pro produkci myších mláďat se dvěma samčími rodiči a výsledná mláďata dokázala přežít až do dospělosti.
Není to poprvé, co vědci kříží myši se dvěma otci; výzkumný tým v Japonsku to udělal v roce 2023 s použitím odlišného přístupu. V nové studii publikované v úterý (28. ledna) v časopise Cell Stem Cell vědci nejen křížili myši se dvěma otci, které přežily do dospělosti, ale udělali to způsobem, který poskytl nový vhled do komplexní sady genů, jejichž aktivita se mění v závislosti na tom, po kterém rodiči jste je zdědili. Problémy s těmito geny, známé jako „imprintované geny“, mohou u lidí způsobit řadu poruch, včetně Angelmanova syndromu.
„Z této práce jsem nadšený – myslím, že je to důležitý přístup,“ řekl Keith Latham, profesor věd o zvířatech a porodnictví, gynekologie a reprodukční biologie na Michiganské státní univerzitě, který se na studii nepodílel. „Je to další významný krok vpřed v pochopení biologie imprintingu,“ řekl.
Změna „vtištěných“ genů
Ve studii z roku 2023 vědci v Japonsku odebrali kožní buňky od dospělých samců myší a přeměnili je na kmenové buňky, které by mohly být použity k pěstování vajíček. Pomocí chytré techniky tým zajistil, aby každé z těchto vajíček neslo dva chromozomy X, což je pár pohlavních chromozomů, které se obvykle nacházejí u samic. Tým poté oplodnil výsledná vajíčka spermiemi samců myší, což vedlo k malému počtu potomků, jejichž geny pocházely pouze od samců myší.
Nová studie z Číny použila k dosažení podobného výsledku jiný přístup.
Vědci začali odebráním DNA z nezralého vajíčka neboli oocytu odebraného samici myši. Poté do vajíčka injekčně vpravili spermie, aby z něj vyrostly unikátní kmenové buňky, které se nacházejí pouze v embryích. Tyto embryonální kmenové buňky jsou poté vpraveny do druhého vajíčka spolu se spermiemi samce myši. Výsledkem je oplodněné vajíčko, ze kterého se může vyvinout mládě myši s DNA od obou otců.
V posledním kroku vědci provedli 20 genetických změn v DNA kmenových buněk. Tyto úpravy mění aktivitu imprintovaných genů, které jsou unikátní v tom, že potomci dědí dvě kopie – jednu od matky a jednu od otce – ale k fungování potřebují pouze jednu kopii. V každé buňce je tedy jedna kopie každého imprintovaného genu vypnuta, zatímco druhá zůstává funkční.
Tento proces je známý jako „genomický imprinting“ a pokud se pokazí, dochází k poruchám imprintingu, které způsobují problémy s růstem a vývojem. Když se pokusíte vytvořit embryo s DNA od dvou otců, narazíte na celou řadu problémů souvisejících s imprintingem, protože příliš mnoho otcových genů zůstává aktivních a matčiny geny to nemohou kompenzovat.
„Náš přístup se přímo zaměřuje na imprintované geny, o kterých se již dlouho předpokládá, že hrají ústřední roli v reprodukčních bariérách u obou rodičů, což ztěžuje plodit potomstvo od dvou mužských rodičů,“ uvedl spoluautor studie Zhi-kun Li, docent na Čínské akademii věd v Pekingu.
V předchozí studii Li a jeho kolegové změnili pouze sedm imprintovacích hotspotů neboli „lokusů“ v genomu a vytvořili myší plody, které přežily těhotenství, ale myši po narození uhynuly, uvedl Li. Myši měly abnormality, jako jsou pupeční kýly, vyčnívající jazyky a zvětšené vnitřní orgány.
Vědci systematicky identifikovali genetický původ každého z těchto problémů a zaváděli do myší další a další genetické změny. V 18 případech potřebovaly myši jako miminka pomoc s sáním, ale dokázaly dosáhnout dospělosti. V 19 případech měly během těhotenství potíže s růstem placenty, ale po narození byly v pořádku. Další modifikace – celkem jich je 20 – zřejmě problém s placentou vyřešila.
Je zajímavé, že se zdá, že imprinting je u bipaternálních potomků obtížněji překonatelný problém než u bimaterních, jak autoři ve své zprávě poznamenávají. V předchozí práci se jim podařilo křížit myši se dvěma matkami, které přežily do dospělosti s mnohem menším počtem genetických změn než jiné výzkumné skupiny. Kromě toho se u zvířat ve volné přírodě někdy vyskytuje spontánní partenogeneze – kdy lze vajíčko oplodnit bez spermie.
„Přesto je trochu překvapivé, že manipulace pouhých 20 imprintingových genů umožňuje bipaternálním embryím vyvíjet se relativně normálně, když u myší existují stovky imprintingových lokusů,“ řekl Dr. Kotaro Sasaki, docent na Veterinární fakultě Pensylvánské univerzity a Perelmanově lékařské fakultě, který se na práci nepodílel.
Výsledné myši však stále měly nevýhody, včetně kratší délky života než normální myši, uvedl Sasaki v e-mailu pro Live Science. Experimenty ukázaly, že tyto myši byly také sterilní. Naproti tomu skupina myší chovaných v Japonsku, které přežily do dospělosti, se dokázala rozmnožovat.
„Naše další kroky zahrnují zdokonalení přístupu k editaci genů s cílem produkovat zdravější bipaternální zvířata,“ říká Lee. Je možné, že by se daly upravit i další imprintované geny, aby se zbavily všech zbývajících zdravotních problémů. Tým chce také vyzkoušet svůj přístup u jiných druhů, aby zjistil, jak dobře funguje.
Z dlouhodobého hlediska by tato linie výzkumu mohla vědcům pomoci lépe porozumět poruchám imprintingu, což by potenciálně mohlo otevřít cestu k léčbě genové editace, která by je u lidí napravila, uvedl Li.
Latham dodal, že lepším pochopením genetických drah by vědci mohli být schopni najít způsoby, jak se zaměřit na poruchy pomocí léků, nikoli pomocí genové editace. Dodal, že výzkum by mohl mít uplatnění i v zemědělství, pokud například pomůže chovatelům rozvíjet žádoucí vlastnosti u hospodářských zvířat.
Pokud jde o lidi, Latham uvedl, že před vyzkoušením tohoto přístupu na lidech budeme chtít lépe porozumět rizikům a přínosům. Sasaki tento názor zopakoval a poznamenal, že řada technologických překážek a etických obav „brání klinickému použití tohoto přístupu u lidí v blízké budoucnosti“.
Domácí myši se stávají oblíbenci mnoha lidí. Otázky ohledně péče a chovu vyvstávají u každého starostlivého majitele. Jak správně založit myší rodinu a neublížit si?
Měníte stravu své myši během březosti?
O čem je ten článek?
- Chov myší doma
- Optimální věk pro těhotenství
- Těhotenství myši
- Narození myši
- Po porodu
- Video o březosti myši
- Závěry
Chov myší doma
Myši mají velmi rychlý metabolismus, malou velikost těla a krátkou délku života, takže jejich míra reprodukce je vysoká. V domácích podmínkách a při správné péči může být myš velmi plodná.
Myš je schopna mít potomstvo po celý rok. V průměru se jich ročně vyprodukuje asi deset.
Optimální věk pro těhotenství
Myši mohou zahájit reprodukční období již 28–50 dní po narození. Nejlepší věk však začíná v 60 dnech. Od tohoto věku se reprodukce stává plnohodnotnou.
Pro zdravou a dobře vyvinutou samici porod nezpůsobí mnoho problémů. Pokud ale myš není aktivní a zdravá, je lepší s březostí počkat. Myši se mohou narodit slabé, nemocné nebo dokonce mrtvé.
Zkušení chovatelé nazývají OPTIMÁLNÍ VĚK PRO ROZMNOŽOVÁNÍ 3 měsíce. V této době je tělo zvířete plně formováno jak pohlavně, tak fyzicky.
DŮLEŽITÉ: Pohlavní cyklus u myší trvá dva až devět dní. Během tohoto období samice vstupuje do říje (estru), která trvá přibližně 12 hodin. Ránu poznáte takto: je nervózní a prohýbá záda. Pokud je plánováno těhotenství, měl by být samec během tohoto období umístěn do klece samice.
Těhotenství myši
Doba březosti u myší je 17 až 24 dní. Doba březosti závisí také na počtu plodů, které samice nosí (čím více plodů, tím delší je doba březosti). Počet myší také ovlivňuje délku porodu: čím více mláďat, tím rychleji matka porodí.
Pokud v první polovině těhotenství nedojde k žádným znatelným změnám vzhledu a chování, pak Ve druhé fázi samice zvětšuje svou velikost, břicho se rozšiřuje, hmotnost se trochu zvyšuje. Pokud se na myš podíváte pozorněji, uvidíte, že bradavky se mírně zvětšily a zbarvily se jasně růžově.
REFERENCE: Budoucí potomstvo lze určit palpací (pohmatem).
Březí samice je položena na stůl s předními tlapkami.
Držte za záda a jemně uchopte tak, aby čtyři prsty byly na břiše.
Lehce prohmatejte břicho a snažte se nahmatat počet a umístění plodů.DŮLEŽITÉ: Zvíře v této poloze nemůžete držet dlouho a za žádných okolností byste neměli silně tlačit na břicho. To může vést k deformaci nebo úhynu celého potomka.
Pro sledování správnosti březosti by měla být myš vážena každé 3-4 dny.
POZOR: Pokud je zjištěn úbytek hmotnosti, může to znamenat, že těhotenství bylo ukončeno.
Během těhotenství Je nutné samici poskytnout dostatek materiálu pro stavbu hnízda a uspořádání domu. Měly by se jednat o neškodné, bezpečné a čisté materiály: papír, látku z přírodního materiálu, seno bez tvrdých nebo ostrých předmětů.
DŮLEŽITÉ: Během březosti myš jí více než obvykle. V první polovině březosti by se porce měla zvýšit o třetinu. Ve druhé polovině – zdvojnásobit.
Myši nemůžete omezovat vápník a glukózu (můžete ji přidat do vody). Mimochodem, voda by měla být v kleci VŽDY.
Jako jídlo můžete podávat nejen speciální krmivo, ale i jiné potraviny (jetel, vojtěšku, obilí, mrkev, mléko).
REFERENCE: Zpočátku může být březí samice chována s jinými jedinci, blíže k narození je třeba jí poskytnout samostatné bydlení a jídlo.
Narození myši
Nejčastěji k porodu dochází v noci (od půlnoci do čtyř hodin ráno) nebo během dne (od 16 do 20 hodin) a trvá přibližně dvě hodiny.
Je lepší oddělit samce od březí myši – je vysoká pravděpodobnost, že může sežrat své vlastní potomstvo.
To, že se myšky narodily, poznáte podle zvuků, které vydávají: začnou docela hlasitě pišťat.
V jednom vrhu bývá obvykle 5 až 9 myší.
ODKAZ! Myši se rodí nahé, zcela bez srsti. Oči a uši mají zavřené. Hmotnost novorozenců je 1-2 gramy, délka těla je asi 3 centimetry. Pohlaví myši je v tomto okamžiku téměř nemožné určit. S věkem se samci stanou většími než samice, poté je bude možné rozlišit.
Po porodu
DŮLEŽITÉ: Myší mláďata jsou v prvních dnech zcela bezmocná, takže podmínky musí být pro vývoj novorozenců příznivé. V této době je lepší je nerušit, protože samice je po porodu ovlivněna hormony a může mláďata sníst, pokud vycítí nebezpečí.
Vývoj miminek probíhá rychle. Třetí den se začne objevovat chmýří, otevřou se uši. Za týden se prořezají spodní zuby. A po dvou týdnech se otevřou oči.
Po 15 dnech vylíhnutí se myšky naučí jíst běžné jídlo a pohybovat se samostatně.
Po měsíci lze potomstvo oddělit od matky. O několik dní později jsou myši odděleny podle pohlaví a umístěny do samostatných klecí.
DŮLEŽITÉ: Pár pro následnou reprodukci by neměl být pokrevně příbuzný – to může způsobit budoucí onemocnění, která zkrátí už tak krátký život myši!
Video o březosti myši
Závěry
Chov domácích myší není pro chovatele obtížný. Myši jsou nezávislé a jejich míra reprodukce je vysoká. Březí samice a potomstvo nevyžadují zvláštní péči, stačí dodržovat základní pravidla.
Jsme vlastníky těch nejroztomilejších krys na světě?
Pokud najdete nepřesnost nebo nesouhlasíte s autorem článku, napište svůj názor níže