Смешение видов: Мыши-химеры
Лесная (Apodemus sylvaticus) и домовая (Mus musculus) мыши относятся к семейству грызунов, однако их разделение на отдельные виды произошло около 20 млн. лет назад. Набор генов животных отличается на 18%, что почти в 12 раз больше чем отличия геномов шимпанзе и человека. У лесной мыши 48 хромосом, а у домашней — 40, и скрещиваться они не могут. Однако международной группе ученых 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 совсем близкородственных видов. Но эмбриональные клетки отдаленных видов тоже 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 их организмов входило до 40% клеток лесных мышей, которые в разных соотношениях интегрировались во все ткани. Распределение введенных в эмбрион клеток происходило случайным образом, поэтому химеры отличались по локализации и степени интеграции флуоресцирующих чужеродных клеток.
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.
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 мыши и крысы, степень различия генетического материала которых составляет не менее 20%. А экспериментами с геномом мышей сегодня уже вряд ли кого-нибудь удивишь — достаточно вспомнить химерных мышей, организм которых реагирует на болезни почти «по-человечески» («О мышах и людях»), имеющих человеческое цветное зрение («Видимость отличная»), или мышей, которые страдают аутизмом («Новая линия»).