Участники международной группы учёных под руководством профессора Университета Северной Каролины Пардо-Мануэля де Виллену (Pardo-Manuel de Villena) постарались ответить на вопрос: что представляет собой лабораторная мышь с генетической точки зрения? Результаты исследования недавно были опубликованы онлайн в журнале Nature Genetics.

Геномы мыши и человека совпадают на 95 процентов. Во всём мире лабораторные мыши используются в качестве ведущей экспериментальной модели биологии человека и его заболеваний. Практически все доклинические испытания новых лекарственных препаратов также не обходятся без этих животных.

Большинство линий лабораторных мышей – инбредные, то есть полученные в ходе многократных близкородственных, чаще всего братско-сестринских скрещиваний. В результате внутри каждой линии наблюдается высокая генетическая однородность.

Этот факт имеет ряд несомненных преимуществ. Зная «генетическую основу», можно подобрать наиболее подходящую линию мышей для конкретных экспериментов, можно вывести новую линию мышей, отличающуюся от родительской линии небольшим участком генома или вовсе одним геном, и т.д. Однако есть и обратная сторона медали. Высокое генетическое однообразие может ограничивать релевантность полученной экспериментальной информации. Попросту говоря, процессы, наблюдаемые у какой-либо линии лабораторных мышей, могут иметь мало общего с тем, что происходит в дикой природе, и уж тем более у человека.

Участники международной группы учёных задались вопросом: что представляет собой лабораторная мышь с генетической точки зрения? В поисках ответа они провели детальный анализ последовательностей геномов широкого спектра инбредных линий мышей, установили родственные взаимосвязи между ними и сравнили их с геномами трёх подвидов диких домовых мышей (Mus musculus).

Текущий набор линий лабораторных мышей – результат более чем столетней селекции. В начале XX века первые американские генетики млекопитающих, включая основателя Джексоновской лаборатории Кларенса Кука Литла (Clarence Cook Little), пытались понять генетические основы рака и других заболеваний. В качестве наиболее подходящей экспериментальной модели были выбраны мыши, поскольку они плодовиты и часто размножаются, невелики в размерах и неприхотливы к условиям содержания. Не обладая необходимыми методами молекулярной генетики, такими как сравнение последовательностей ДНК (к тому времени ДНК была уже известна, но в качестве носителя наследственной информации не рассматривалась), учёные отслеживали наследование отдельных физических признаков, например цвета шерсти. Ценными источниками разных «пород» мышей в то время были также те, кто занимался разведением декоративных мышей – хобби, весьма популярного в викторианской и эдвардианской Англии, а также в Азии, где оно получило распространение на много веков раньше.

Анализ показал, что классические лабораторные линии, происходящие от нескольких декоративных мышей, отличаются крайне малым генетическим разнообразием и не встречающимся в природе сочетанием аллелей генов. По большей части их геномы, конечно, совпадают с геномом домовой мыши. Однако хоть и небольшой, но существенный процент генома имеет в основном «японское происхождение» (от подвида, обитающего на территории Японии). Лабораторные линии, происходящие от диких мышей, отличаются гораздо большим разнообразием.

«Поскольку учёные используют этот ресурс – лабораторных мышей – для того, чтобы найти способы предотвращения и лечения генетических аномалий, вызывающих рак, болезни сердца и другие заболевания, результаты нашей работы должны существенно облегчить экстраполяцию данных на человека», – цитирует руководителя исследования, профессора Университета Северной Каролины Пардо-Мануэля де Виллену портал EurekAlert.

Источник информации:

Hyuna Yang, Jeremy R. Wang, John P. Didion, Ryan J. Buus, Timothy A. Bell, Catherine E. Welsh et al. Subspecific origin and haplotype diversity in the laboratory mouse. – Nature Genetics. – published online 29 May 2011; doi:10.1038/ng.847.