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Ein Albino-Opossum beweist, dass CRISPR auch bei Beuteltieren funktioniert

by drbyos
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Während Kängurus und Koalas bekannter sind, verwenden Forscher, die Beuteltiere untersuchen, in Laborexperimenten häufig Opossums, da sie kleiner und pflegeleichter sind. Graue Kurzschwanz-Opossums, die in der Studie verwendeten Arten, sind mit den weißgesichtigen nordamerikanischen Opossums verwandt, aber sie sind kleiner und haben keinen Beutel.

Die Forscher von Riken verwendeten CRISPR, um ein Gen zu löschen oder auszuschalten, das für die Pigmentproduktion kodiert. Die Ausrichtung auf dieses Gen bedeutete, dass die Ergebnisse, wenn die Experimente funktionierten, auf einen Blick ersichtlich wären: Die Opossums wären Albino, wenn beide Kopien des Gens ausgeschaltet würden, und gesprenkelt oder mosaikartig, wenn eine einzelne Kopie entfernt würde.

Der resultierende Wurf umfasste ein Albino-Opossum und ein Mosaik-Opossum (siehe Abbildung oben). Die Forscher züchteten auch die beiden, was zu einem Wurf vollständig Albino-Opossums führte, was zeigte, dass die Färbung ein ererbtes genetisches Merkmal war.

Die Forscher mussten einige Hürden nehmen, um das Opossum-Genom zu bearbeiten. Zuerst mussten sie den Zeitpunkt der Hormonspritzen herausfinden, um die Tiere auf die Schwangerschaft vorzubereiten. Die andere Herausforderung bestand darin, dass Beuteltiereier kurz nach der Befruchtung eine dicke Schicht um sich herum entwickeln, die als Schleimhaut bezeichnet wird. Dies erschwert die Injektion der CRISPR-Behandlung in die Zellen. Bei ihren ersten Versuchen würden Nadeln die Zellen entweder nicht durchdringen oder sie beschädigen, so dass die Embryonen nicht überleben könnten, sagt Kiyonari.

Die Forscher erkannten, dass es viel einfacher wäre, die Injektion zu einem früheren Zeitpunkt durchzuführen, bevor die Beschichtung um das Ei zu hart wurde. Durch die Änderung, wann das Licht in den Laboren ausgeschaltet wurde, brachten die Forscher die Opossums dazu, sich später am Abend zu paaren, damit die Eier morgens, etwa anderthalb Tage später, bereit waren, mit ihnen zu arbeiten.

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Die Forscher verwendeten dann ein Werkzeug namens piezoelektrischer Bohrer, das elektrische Ladung verwendet, um die Membran leichter zu durchdringen. Dies half ihnen, die Zellen zu injizieren, ohne sie zu beschädigen.

„Ich denke, es ist ein unglaubliches Ergebnis“, sagt Richard Behringer, Genetiker an der University of Texas. „Sie haben gezeigt, dass es möglich ist. Jetzt ist es Zeit für die Biologie“, fügt er hinzu.

Opossums werden seit den 1970er Jahren als Labortiere verwendet, und Forscher versuchen seit mindestens 25 Jahren, ihre Gene zu verändern, sagt VandeBerg, der 1978 mit dem Versuch begann, die erste Labor-Opossum-Kolonie zu gründen. Sie waren auch die ersten Beuteltiere, die ihre Genom vollständig sequenziert, im Jahr 2007.

Vergleichende Biologen hoffen, dass die Möglichkeit, Opossums genetisch zu verändern, ihnen helfen wird, mehr über einige der einzigartigen Aspekte der Beuteltierbiologie zu erfahren, die noch entschlüsselt werden müssen. „Wir finden Gene und Beuteltiergenome, die wir nicht haben, was ihnen ein Rätsel aufgibt“, sagt Rob Miller, Immunologe an der University of New Mexico, der Opossums in seiner Forschung verwendet .

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